[发明专利]溅射镀膜装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及镀膜装置，更具体地说，涉及一种溅射镀膜装置。

【背景技术】

在真空条件下，用带有正电荷的粒子轰击带有负电荷的阴极靶材表面，使靶材表面溅射出来原子或分子，这些从靶材表面溅射出的粒子沉积在基板上形成薄膜，这种过程就是溅射镀膜。为了提高阴极靶材溅射的速率，通常在垂直离子运动方向上设置磁场，使得带正电荷的粒子在正交电磁场中由直线运动变成螺旋运动，以最大能量轰击靶材，使得靶材表面能够溅射出更多的原子或分子，从而加缩短了成膜的时间，提高了生产效率。

如图1所示，溅射镀膜装置通常包括一个真空腔体1’，在腔体1’内设有与阳极电源6’电连接的阳极5’以及与阴极电源7’电连接的阴极2a’、设置在阴极2a’下方的阴极靶材2’、由外部传动机构30’驱动的并正对阴极靶材设置的基板3’、向真空腔体内供应工艺气体的供气系统20’，供气系统将气源经管道通过供气通道导入真空腔体内。阳极吸收真空腔体内的工艺气体产生的带负电荷的粒子，工艺气体产生的带正电荷的粒子向阴极靶材运动并轰击靶材表面，使得靶材表面溅射出原子或分子，这些粒子沉积在基板上形成薄膜。

在溅射镀膜过程中，影响镀膜产品膜厚均匀性的主要因素有：真空状态、不同工艺气体的溅射区之间气体的相互影响、阴极磁场分布、工艺气体的纯度、真空室内各部件表面的放气等等。其中，只有阴极磁场分布和工艺气体的纯度较好掌握和调整，其他因素的影响则不可量化并有随机性，真空室每经历一次放大气、换靶材、清洁和检修的过程，各因素的影响程度不同。供气系统整体补气，无法进行局部的调整，无法在线调整；需要重新调整时，则要将气体回收再抽真空，耽误时间，调整起来非常不方便。现在主要的解决方法是用离线调整阴极磁场分布的方法来调节膜厚的均匀性，而对不可量化和随机的影响因素不能做到在线调整。在大面积连续镀膜生产线上，膜厚均匀性问题仍不能得到有效解决，直接影响着生产效率。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的溅射镀膜工艺中存在镀膜产品膜厚的均匀性不能得到有效控制的缺陷，提供一种能够在溅射镀膜过程中对膜厚的均匀性实现在线调整的溅射镀膜的装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种溅射镀膜装置，包括真空腔体，设置在真空腔体内的阳极和阴极靶材、由外部传动机构驱动的基板、通过供气通道向真空腔体内导入工艺气体的供气系统，所述供气系统包括设置在腔体内的进气口和将外部气源与进气口连同的供气通道，阴极靶材的长度方向与基板的行进方向垂直设置，所述进气口在沿阴极靶材的长度方向上设有多段，与每段进气口连同的供气通道上设有气体流量控制器对各个进气口的工艺气体种类和流量进行单独控制；所述进气口设有两组或两组以上，在基板行进方向上各组进气口分布设置在阴极靶材的两侧；所述每组进气口中的多个进气口呈线性并排设置，其中靠近阴极靶材中部的进气口在沿阴极靶材的长度方向上的长度设置为大于靠近阴极靶材两端的进气口在沿阴极靶材的长度方向上的长度；所述进气口包括与供气通道连同的气室，所述气室上朝向工件的侧面均布设置有多个气孔

在本发明所述的溅射镀膜装置中，所述进气口设置在阴极上。

在本发明所述的溅射镀膜装置中，所述进气口设置在真空腔体的腔壁上。

在本发明所述的溅射镀膜装置中，所述进气口设有两组或两组以上，分别设置在真空腔体的腔壁和阴极上。

实施本发明的溅射镀膜装置，具有以下有益效果：通过将供气系统中的进气口设置为多个，并分布设置在沿阴极靶材的长度方向，使得靶材上各处均有进气口与之对应，靶材上各处溅射出来的粒子均能受到对应的进气口导入的工艺气体的影响，从而实现对工艺气体的分布情况可进行局部调整；通过在与每个进气口对应的供气通道上设置气体流量控制器，使得供气通道中的气体种类和流量可以得到控制，进而控制真空腔体内阴极靶材附近工艺气体的分布情况， 避免了现有技术中在重新调整前需要停机且对真空腔体抽真空的麻烦。在线溅射镀膜时，可通过及时调整各个气体流量控制器来工艺气体的分布状况，进而控制溅射出来的粒子密度，从而控制基板各处的成膜速度，实现对膜厚的均匀性进行在线调整，调整时无需停机抽真空，操作起来十分方便。

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

图1是现有技术中溅射镀膜装置的结构示意图；

图2是本发明所述溅射镀膜装置的结构示意图；

图3是本发明所述溅射镀膜装置的工艺气体管路结构示意图。

【附图说明】