[发明专利]一种ECR等离子体溅射装置用基板保持器

说明书

技术领域

 本发明涉及电子回旋共振（ECR）等离子体溅射装置，尤其涉及一种能够增大溅射基板面积的ECR等离子体溅射装置用基板保持器。

背景技术

ECR等离子体溅射加工技术，由于其在微纳米结构复合、材料表面加工和改性、元素参杂等方面的优异性能，被广泛应用于各种薄膜工艺中，引起了很多学者的关注和研究。ECR等离子体溅射加工技术起源于可控核聚变研究中的电子回旋共振技术，当电子回旋运动频率与沿磁场传播的微波频率相等时，发生共振，在磁场作用下，电子回旋运动半径逐渐增大，能量不断增加，最终与气体分子碰撞电离形成等离子体；在靶材上施加偏压后，等离子体轰击溅射靶材，溅射产生的靶材原子与等离子流中作回旋运动的电子碰撞发生电离，得到离子；离子在基片偏压作用下朝基片方向运动，最终沉积在样品表面形成薄膜。

目前，在ECR等离子体溅射制备薄膜领域，一般希望等离子体均匀充满整个真空腔内，在基板保持器上沉积出最大面积的薄膜；但是，在现有ECR等离子体溅射装置用基板保持器中，基板保持器的前方设置有一块单轴控制的挡板，挡板占用了真空腔的截面积，从而影响到沉积薄膜的面积，致使基板保持器上样品的大小受到限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种ECR等离子体溅射装置用基板保持器，能够在不改变真空腔截面积的情况下，增大溅射基板面积，进而有效地增大沉积面积。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现。

一种ECR等离子体溅射装置用基板保持器，包括原基板，与原基板连接的固定轴，依次轴向设置在固定轴上的支撑板和固定法兰，支撑板和固定法兰上贯穿有平行于固定轴的传动轴，传动轴的外端部设置有转动手柄；

其特征在于，

在原基板上设置有一扩大基板，垂直于扩大基板贯穿有一从动轴，从动轴和传动轴分别设置有相互啮合的齿轮，从动轴和传动轴的内端部分别固定有上、下挡板；所述从动轴贯穿扩大基板的位置，靠近扩大基板外周。

本发明的进一步改进和特点在于：

所述从动轴与扩大基板之间设置有绝缘套。

所述扩大基板上设置有样品夹具；所述样品夹具为通过固定螺钉连接扩大基板的压环；或所述样品夹具为通过固定螺钉连接扩大基板的样品盘，样品盘的侧沿设置有锁定螺钉。

本发明ECR等离子体溅射装置用基板保持器与现有技术相比，具有有益效果如下：通过将扩大基板固定在原基板上，在扩大基板的前面设置有上、下两片挡板，可以有效地增大沉积薄膜的面积；上、下挡板可以通过传动轴、从动轴和一对齿轮副进行传动，在腔体空间内准确灵活地打开关闭，可以精确控制扩大基板的暴露和遮挡时间，以实现在不同时段对安装于扩大基板上的样品进行刻蚀，沉积和保护。在扩大基板上安装样品夹具可以改变样品的类型，使其不止限于薄片类型样品，还可以用于薄块类型（如轴承圈）样品。本发明在原有ECR等离子体溅射装置用基板保持器的基础上改进，其改进结构简单、可靠、成本低，能够最大化地实现沉积面积的增大。

附图说明

下面结合附图说明和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

图1为ECR等离子体溅射装置用基板保持器的真空腔结构示意图；

图2为本发明中的基板保持器的结构示意图；

图3为图2的爆炸视图；

图中：1、真空腔；101保持架法兰；102分子泵法兰；103右腔室；104靶材架；105左腔室；2、固定法兰；3、原基板；4、固定轴；5、支撑板；6、传动轴；7、转动手柄；8、扩大基板；9、从动轴；10、绝缘套；11、齿轮；12、上挡板；13、下挡板；14、样品夹具；1401压环；1402样品盘。

具体实施方式

参照图1，为ECR等离子体溅射装置的真空腔，真空腔1包含：左腔室105和右腔室103，左腔室105和右腔室103中间设置有靶材架104，右腔室103轴向方向上设置有保持架法兰101，径向方向上设置有分子泵法兰102。