[实用新型]磁控溅射设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及溅射技术领域，特别是涉及一种磁控溅射设备。

背景技术

溅射是指用高能粒子轰击固体靶材表面，使得固体表面的原子和分子与入射的高能粒子交换动能，从而从固体表面飞溅出来的现象。溅射出来的原子或原子团由于与高能粒子交换了动能，因此具有一定的能量，可以重新凝聚，沉积在固体基片表面上形成薄膜。溅射法制备薄膜通常是往溅射腔室内通入氩气，利用气体放电电离后产生的正离子在电场作用下高速轰击阴极靶材，将阴极靶材的原子或分子击出，溅射到待镀基片表面沉积成薄膜。在实际应用中，一般通过磁场来改变电子的运动方向，以此束缚和延长电子的运动轨迹，增加对阴极靶材的有效轰击，称为磁控溅射。

磁控溅射沉积薄膜的过程一般在真空环境中进行，薄膜厚度，尤其是大面积基片上沉积的薄膜厚度的均匀性对于薄膜的质量有着很大的影响。磁控溅射法沉积薄膜，影响薄膜厚度均匀性的因素主要有磁场的均匀性、电场的均匀性、抽气的均匀性以及送入的氩气的分布是否均匀等。在磁场和电场性能一定的情况下，抽气的均匀性以及送入的氩气的分布是否均匀成为了影响薄膜厚度均匀性的主要因素。

传统的磁控溅射设备采用阴极布气法和二级布气法等送气方法，可以很好的解决送入的氩气的分布均匀性的问题。但是，多数磁控溅射设备在维持溅射气压时，只设置一个抽气口并采用分子泵进行抽气，这会造成溅射腔室内的气体在靠近抽气口的一端和远离抽气口的一端浓度出现差别，靠近抽气口的一端由于抽气的作用气体浓度相对较小，在溅射腔室内形成浓度梯度。浓度梯度会造成了沉积在基片上的薄膜厚度不均匀，从而影响薄膜的质量。若是在溅射腔室的腔壁上对称位置处设置两个抽气口，采用两套抽气系统以相同的抽速抽气，可使溅射腔室内气体浓度较均匀。但是多增设一套抽气系统，单一个维持溅射气压的分子泵价格就在几万元人民币以上，设备的成本将大幅增加。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统的磁控溅射设备的溅射腔室内产生的气体浓度梯度的问题，提供一种可以使溅射室内气体浓度较均匀的磁控溅射设备。

一种磁控溅射设备，包括溅射室，安装于所述溅射室内的靶材，以及开口于所述溅射室、并与所述磁控溅射设备附属的真空系统之间真空相连的抽气口；还包括用于将气体送入所述溅射室内、带有出气孔的进气管，和设置于所述进气管与所述抽气口之间的挡板，所述进气管与所述挡板安装于所述溅射室内。

在其中一个实施例中，所述进气管包括环状管和与所述环状管相连通的输气管，所述环状管沿所述靶材周向设置，所述环状管管壁设置有多个出气孔。

在其中一个实施例中，所述环状管首尾相连形成闭合环，该闭合环围绕于所述靶材并低于所述靶材的上表面。

在其中一个实施例中，所述挡板沿所述靶材周向设置于所述环状管的外围。

在其中一个实施例中，所述挡板的上沿高于所述靶材的上表面。

在其中一个实施例中，所述环状管包括内管和套设于所述内管之外的外管，所述内管和所述外管均设置有出气孔，所述输气管与所述内管相连通，所述内管首尾连通。

在其中一个实施例中，所述内管的出气孔和外管的出气孔相背设置。

在其中一个实施例中，所述输气管分成两路通过三通管与所述内管相连通。

在其中一个实施例中，所述多个出气孔自所述环状管与所述输气管的连接处开始沿所述环状管向两侧呈梯度分布。

在其中一个实施例中，所述多个出气孔自所述环状管与所述输气管的连接处开始沿所述环状管向两侧均匀分布。

上述磁控溅射设备，由于挡板的隔离作用，减弱了抽气力对溅射室内气体浓度的影响，从而使溅射室内气体浓度较均匀。另外，气体从进气管通过出气孔进入溅射室，气体分子与挡板发生碰撞，会有一部分气体分子在一定的距离内向抽气口相反的方向运动，使靶材表面区域的气体分子分布比较均匀。

附图说明

图1为一实施例的磁控溅射设备的结构示意图；

图2为图1中挡板、靶材以及进气管的剖视图；

图3为图1中部分环状管的结构示意图；

图4为图1中部分环状管的剖视图。

具体实施方式

为了解决传统的磁控溅射设备的溅射腔室内产生的气体浓度梯度造成的基片沉积的薄膜的不均匀的问题，提供一种可以使溅射室内气体浓度较均匀的磁控溅射设备。