[發明專利]一種鍍膜裝置

在審

• 申請號: 202110010669.9
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112853293A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 占勤;楊洪廣;竇志昂;連旭東;郭煒
• 申請（專利權）人: 中國原子能科學研究院
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本公開屬于鍍膜技術領域，具體涉及一種鍍膜裝置。該裝置包括多反應腔系統、傳輸腔系統、控制系統、氣路系統、水冷系統及手套箱；其中多反應腔系統包括2個以上獨立的反應腔系統，各反應腔系統分布于傳輸腔系統四周；手套箱與傳輸腔系統、傳輸腔系統與各反應腔之間設置有密封的過渡腔室且通過高真空插板閥實現兩者的連通與關閉。所述各反應腔系統均包括真空腔體及位于真空腔體內的靶系統和載片臺系統，各反應腔內的真空度控制在8*10^?5Pa以下。該裝置具有多反應腔、自動化程度高、基片可快速轉移、惰性氣體保護氣氛且轉移過程中可減少真空破壞的有益效果。

技術領域

本公開屬于鍍膜技術領域，具體涉及一種鍍膜裝置。

背景技術

磁控濺射鍍膜設備利用濺射方法，實現快速的薄膜生長。其濺射效率高、膜片結合力好、基片溫升低，操控方便、裝置性能穩定，同時可以精確控制膜層厚度等特點，被普遍地應用在許多方面，特別是在混合集成電路、光學薄膜、燃料電池等領域。

目前，大面積磁控濺射鍍膜技術面臨三個方面問題有：1)薄膜的均勻性(包括薄膜厚度、薄膜組成等)難以控制。2)薄膜生產工藝的可重復性難以控制。3)多層薄膜工藝技術面臨較多難題，包括真空技術、基片傳送技術、薄膜制備環境潔凈度不高等。目前公開的或市售的磁控濺射鍍膜設備普遍存在自動化程度不高、單個反應腔有多個磁控濺射靶，易造成靶之間污染等問題。

發明內容

(一)發明目的

根據現有技術所存在的問題，本公開提供了一種具有多反應腔、自動化程度高、基片可快速轉移、惰性氣體保護氣氛且轉移過程中可減少真空破壞的鍍膜裝置。

(二)技術方案

為了解決現有技術中所存在的問題，本公開提供的技術方案如下：

一種鍍膜裝置，該裝置包括多反應腔系統、傳輸腔系統、控制系統、氣路系統、水冷系統及手套箱；其中多反應腔系統包括2個以上獨立的反應腔系統，各反應腔系統分布于傳輸腔系統四周，便于基片從傳輸腔系統內傳輸至各反應腔系統；手套箱與傳輸腔系統、傳輸腔系統與各反應腔之間設置有密封的過渡腔室且通過高真空插板閥實現兩者的連通與關閉。

所述各反應腔系統均包括真空腔體及位于真空腔體內的靶系統和載片臺系統，各反應腔內的真空度控制在8*10^-5Pa以下。

優選地，所述傳輸腔系統包括柱型傳輸腔腔體，該傳輸腔腔體上方設置有觀測蓋；傳輸腔腔體內設置有可自由旋轉的機械傳輸手，該機械傳輸手可實現將基片傳送至各反應腔系統內。

優選地，所述載片臺系統包括可加熱、旋轉和射頻清洗的載片臺；載片臺的加熱溫度控制在150～350℃，加熱主要為了基片表面除去水汽，提高膜-基結合力，消除薄膜應力；載片臺旋轉速率為5～30r/min，旋轉操作通過伺服電機精確控制，以保證鍍膜均勻性；射頻清洗功能為了在鍍膜前對基片進行清洗。

優選地，各反應腔系統內的靶系統內設置有強磁性靶塊，基體置于載片臺系統內的載片臺上，靶塊距基體間距為50～100mm。

優選地，靶塊可在-30～30°之間旋轉。

優選地，靶塊的位置和角度可通過反應腔系統內真空腔體外設置的絲桿調節，調節過程不破壞真空。

優選地，所述氣路系統包括真空泵、真空規、電磁閥及相應管道，為整個鍍膜裝置提供真空。

優選地，所述各反應腔系統的真空腔體的形狀為“D”型腔或“O”型腔，避免抽真空過程中死角處真空度不滿足要求。

優選地，所述水冷系統與反應腔系統內的靶系統連接，用于冷卻靶塊。