磁控濺射設(shè)備制造技術(shù)

一種磁控濺射設(shè)備，包括殼體、靶材、爐盤(pán)及多個(gè)擋板；所述殼體開(kāi)設(shè)有反應(yīng)腔；所述靶材收容于反應(yīng)腔內(nèi)并固定于所述殼體的內(nèi)壁上；所述爐盤(pán)收容于反應(yīng)腔內(nèi)，所述爐盤(pán)固定于所述殼體的內(nèi)壁并與所述靶材相對(duì)；所述多個(gè)擋板設(shè)置于所述殼體的內(nèi)壁上，分布于所述爐盤(pán)的周?chē)Ｉ鲜龃趴貫R射設(shè)備中，其反應(yīng)腔內(nèi)壁上設(shè)有擋板。擋板用來(lái)阻擋射向反應(yīng)腔內(nèi)壁的濺射粒子，并對(duì)濺射粒子進(jìn)行沉積，防止其形成碎渣并掉落，影響反應(yīng)腔內(nèi)制備的薄膜的質(zhì)量。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及磁控濺射技術(shù)，特別是涉及一種磁控濺射設(shè)備。
技術(shù)介紹
濺射是指用高能粒子轟擊固體靶材表面，使得固體靶材表面的原子和分子與入射的高能粒子交換動(dòng)能，從而從固體表面飛濺出來(lái)的現(xiàn)象。濺射出來(lái)的原子或原子團(tuán)由于與高能粒子交換了動(dòng)能，因此具有一定的能量，可以重新凝聚，其沉積在固體襯底表面上形成薄膜。磁控濺射是指在實(shí)際應(yīng)用中，在濺射中加入磁場(chǎng)，通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)改變電子的運(yùn)動(dòng)方 向，以此束縛和延長(zhǎng)電子的運(yùn)動(dòng)軌跡的方法。磁控濺射可以提高電子對(duì)工作氣體離化的幾率，使得轟擊靶材的高能離子增多和轟擊基片的高能電子減少，從而電子的能量可以有效的得到利用。磁控濺射法制備薄膜時(shí)，一般用氬氣作為濺射氣體。氬原子被離化后轟擊靶材，濺射出來(lái)的濺射粒子在襯底上沉積即可形成薄膜。在實(shí)際生產(chǎn)中，濺射粒子除了沉積到襯底上外，還有相當(dāng)一部分散射到磁控濺射腔室的腔壁上沉積下來(lái)。由于濺射粒子與濺射腔室的金屬腔壁之間的結(jié)合力弱，濺射粒子轟擊到腔壁上時(shí)，之前沉積在腔壁上的就很容易脫落下來(lái)掉在腔室內(nèi)形成碎渣，有些碎渣會(huì)掉落在靶材表面。掉落在靶材表面的碎渣會(huì)嚴(yán)重影響制備的薄膜的質(zhì)量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
基于此，有必要提供一種防止產(chǎn)生碎渣的磁控濺射設(shè)備。一種磁控濺射設(shè)備，包括殼體、靶材、爐盤(pán)及多個(gè)擋板；所述殼體開(kāi)設(shè)有反應(yīng)腔；所述靶材收容于反應(yīng)腔內(nèi)并固定于所述殼體的內(nèi)壁上；所述爐盤(pán)收容于反應(yīng)腔內(nèi)，所述爐盤(pán)固定于所述殼體的內(nèi)壁并與所述靶材相對(duì)；所述多個(gè)擋板設(shè)置于所述殼體的內(nèi)壁上，分布于所述爐盤(pán)的周?chē)Ｔ谄渲幸粋€(gè)實(shí)施例中，所述多個(gè)擋板還分布于所述靶材的周?chē)Ｔ谄渲幸粋€(gè)實(shí)施例中，所述多個(gè)擋板覆蓋除所述靶材和所述爐盤(pán)之外的所述殼體的內(nèi)壁。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述殼體的內(nèi)壁上設(shè)有與所述擋板卡合連接的卡勾，所述擋板通過(guò)所述卡勾可拆卸設(shè)置在所述殼體的內(nèi)壁。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述擋板為玻璃擋板。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述擋板為藍(lán)寶石擋板。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述擋板為紅寶石擋板。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述擋板為石英擋板。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述擋板為聚甲基丙烯酸甲酯擋板。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述擋板遠(yuǎn)離所述殼體的的側(cè)面為粗糙面。上述磁控濺射設(shè)備中，其反應(yīng)腔內(nèi)壁上設(shè)有擋板。擋板用來(lái)阻擋射向反應(yīng)腔內(nèi)壁的濺射粒子，并對(duì)濺射粒子進(jìn)行沉積，防止其形成碎渣并掉落，影響反應(yīng)腔內(nèi)制備的薄膜的質(zhì)量。附圖說(shuō)明圖I為一實(shí)施例的磁控濺射設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖I所示磁控濺射設(shè)備的局部結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖I所示擋板的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式為了便于理解本技術(shù)，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本技術(shù)進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本技術(shù)的較佳實(shí)施方式。但是，本技術(shù)可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施方式。相反地，提供這些實(shí)施方式的目的是使對(duì)本技術(shù)的公開(kāi)內(nèi)容理解的更加透徹全面。需要說(shuō)明的是，當(dāng)元件被稱(chēng)為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類(lèi)似的表述只是為了說(shuō)明的目的，并不表示是唯一的實(shí)施方式。除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本技術(shù)的
的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本技術(shù)的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施方式的目的，不是旨在于限制本技術(shù)。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)施例的磁控濺射設(shè)備100，包括殼體110、靶材130、爐盤(pán)150及多個(gè)擋板170。殼體110包括反應(yīng)腔112，反應(yīng)腔112中可進(jìn)行磁控濺射法制備薄膜。本實(shí)施例中，反應(yīng)腔112為長(zhǎng)方體形，在其他實(shí)施例中，也可為橢球形。靶材130收容于反應(yīng)腔112內(nèi)并固定于殼體的內(nèi)壁114上。靶材130為板狀，包括濺射面132，濺射面132上濺射出濺射粒子(圖未示)。磁控濺射時(shí)，高能粒子(圖未示)轟擊靶材130，使得濺射面132的原子和分子等濺射粒子與入射的高能粒子交換動(dòng)能，從而從濺射面132飛濺出來(lái)。爐盤(pán)150也收容于反應(yīng)腔內(nèi)，爐盤(pán)150固定于殼體的內(nèi)壁114上，并正對(duì)靶材130的濺射面132。在進(jìn)行磁控濺射時(shí)，爐盤(pán)150上設(shè)置襯底(圖未示)，爐盤(pán)150將襯底加熱至預(yù)定溫度，靶材130的濺射面132射出的濺射粒子轟擊并最終沉積在襯底表面，形成薄膜。多個(gè)擋板170由與濺射粒子強(qiáng)結(jié)合力的材料制成。擋板170設(shè)置于殼體的內(nèi)壁114上,且其一側(cè)面朝向殼體的內(nèi)壁114,擋板170用于沉積射向殼體的內(nèi)壁114的派射粒子。具體的，擋板170設(shè)置于殼體的內(nèi)壁114上并分布于爐盤(pán)150周?chē)宰钃跎湎驙t盤(pán)150周?chē)臑R射粒子，并使濺射粒子沉積在擋板170遠(yuǎn)離殼體110的側(cè)面172上。由于爐盤(pán)150正對(duì)靶材130的濺射面132，很多從濺射面132射出的濺射粒子射向爐盤(pán)150周?chē)臍んw的內(nèi)壁114，在爐盤(pán)150周?chē)臍んw的內(nèi)壁114上沉積，但由于濺射粒子與殼體的內(nèi)壁114之間的結(jié)合力弱，濺射粒子沉積形成碎渣并掉落在靶材130上，影響制備的薄膜的質(zhì)量。此外，擋板170還可設(shè)置于靶材130周?chē)臍んw的內(nèi)壁114上，靶材130周?chē)臍んw的內(nèi)壁114處于靶材的輝光區(qū)中，濺射粒子數(shù)目多，部分濺射粒子會(huì)沉積至靶材130周?chē)臍んw的內(nèi)壁114上，由于靶材130周?chē)臍んw的內(nèi)壁114與濺射粒子沉積形成的沉積層的結(jié)合力弱，同時(shí)因?yàn)槭艿狡渌鼮R射粒子的轟擊，容易形成碎渣并脫落，影響制備的薄膜的質(zhì)量。擋板170可以為玻璃擋板，也可以為藍(lán)寶石、紅寶石、石英、聚甲基丙烯酸甲酯等材料制成的擋板。玻璃、藍(lán)寶石、石英及聚甲基丙烯酸甲酯均為與濺射粒子強(qiáng)結(jié)合力的材 料。在濺射過(guò)程中，由于濺射粒子的轟擊作用而產(chǎn)生一定的熱量，相對(duì)于殼體的內(nèi)壁，上述玻璃等材料和濺射粒子沉積形成的沉積層熱膨脹系數(shù)差異很小，沉積層與玻璃等材料之間的內(nèi)應(yīng)力也會(huì)很小，因此結(jié)合力比較大。而殼體的內(nèi)壁一般由金屬制成，熱膨脹系數(shù)大，導(dǎo)致殼體的內(nèi)壁與濺射粒子沉積形成的沉積層之間的內(nèi)應(yīng)力很大，當(dāng)溫度變化時(shí)，沉積層由于受內(nèi)應(yīng)力的作用就會(huì)從金屬腔壁上脫落下來(lái)。同時(shí)，實(shí)際生產(chǎn)中所使用的殼體的內(nèi)壁表面上往往會(huì)有很多雜質(zhì)，同樣使得濺射粒子不容易沉積其上。需要指出的是，擋板170也可以分布在除靶材130和爐盤(pán)150之外的殼體的內(nèi)壁114上，從而將殼體的內(nèi)壁114完全覆蓋，完全避免因?yàn)R射粒子轟擊殼體的內(nèi)壁114后脫落而影響磁控濺射反應(yīng)的進(jìn)行。上述磁控濺射設(shè)備100中，其殼體的內(nèi)壁114上設(shè)有擋板170。擋板170用來(lái)阻擋射向殼體的內(nèi)壁114的濺射粒子，并對(duì)濺射粒子進(jìn)行沉積，防止其形成碎渣并掉落，影響反應(yīng)腔112內(nèi)制備的薄膜的質(zhì)量。同時(shí)，擋板170可由與濺射粒子強(qiáng)結(jié)合力的材料制成，從而使濺射粒子沉積在擋板170上，在后續(xù)產(chǎn)生的濺射粒子的強(qiáng)烈轟擊下不會(huì)形成碎渣掉落，以在擋板170上沉積成穩(wěn)定的沉積層。請(qǐng)參閱圖2，殼體的內(nèi)壁114上設(shè)有卡勾116。擋板170與卡勾116卡合連接，并通過(guò)卡勾116可拆卸地設(shè)置在殼體的內(nèi)壁114上。當(dāng)該磁控濺射設(shè)備100使用了一段時(shí)間之后，其擋板170上已經(jīng)沉積了一層由濺射粒子形成的沉積層。在對(duì)磁控濺射設(shè)備100本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種磁控濺射設(shè)備，其特征在于，包括：殼體，開(kāi)設(shè)有反應(yīng)腔；靶材，收容于反應(yīng)腔內(nèi)并固定于所述殼體的內(nèi)壁上；爐盤(pán)，收容于反應(yīng)腔內(nèi)，所述爐盤(pán)固定于所述殼體的內(nèi)壁并與所述靶材相對(duì)；及多個(gè)擋板，設(shè)置于所述殼體的內(nèi)壁上，分布于所述爐盤(pán)的周?chē)?

【技術(shù)特征摘要】

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：賀凡，肖旭東，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院，香港中文大學(xué)，
類(lèi)型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：