[实用新型]一种镀膜设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及化工设备技术领域，特别涉及一种镀膜设备。

背景技术

溅射技术是在真空溅射腔室通入惰性气体（一般为氩气），利用气体辉光放电产生等离子体，其中电子在电场的作用下飞向基片，在此过程中与Ar原子发生碰撞，使其电离，而等离子体中的正离子经电场加速后高速轰击阴极靶材，使阴极靶表面的原子被溅射出来并沉积到衬底上形成薄膜。

在实际应用中，化合物薄膜约占全部薄膜材料的70%，其中PVD特别是反映磁控溅射镀膜是其中的一种方式；反应磁控溅射即在溅射过程中导入反应气体与溅射粒子进行反应，生成化合物薄膜，它可以使在溅射化合物靶的同时导入反应气体与之反应，也可以在溅射金属或合金靶的同时导入反应气体与之反应来制备既定化学配比的化合物薄膜。

但是，反应磁控溅射特别是直流反应磁控溅射存在一些问题，如：弧光放电即打火，主要表现有两种：1）微弧放电，在反应溅射过程中，反应溅射生成物在靶表面，基片表面和其他机构件表面进行；因而在靶材表面，溅射“跑道”之外靶材表面（“跑道”所以没有反应生成物是因为“跑道”上生成反应生成物的速率小于被溅射出去的速率），沉积一层不导电的绝缘层，在绝缘层由于阴极电位的吸引，积累了相当数量的正电荷离子，当积累电荷达到一定数量后直接与暴露的金属表面形成弧光放电；2）高压击穿形态的放电，这是靶材表面绝缘层顶部与底部靶材表面的高压击穿，这主要是由靶材表面绝缘层的结构疏松引起的。而对于不是反应溅射镀膜，但靶材是属于导电性相对较差的靶材（如AZO靶），表面同样容易吸附并积累正离子，使得电位升高，使得电极间的电场，逐渐变小并对后来的正离子产生排斥作用，严重时会导致辉光放电熄灭和溅射停止等。

目前，在实际应用中的镀膜设备，气体的布气方式通常有以下两种：

如图1所示，布气管道分布在靠近靶材的周围，放电气体（一般使用Ar）和反应气体（如氧气、氮气、甲烷、硫化氢等）组成的混合气体从靶材的附近进气；这种布气，很容易造成在靶材表面（除了“跑道”之外），生成反应生成化合物（绝缘层），这样会容易造成打火现象、脱膜现象（随着绝缘层厚度的增加，膜层的附着力差，可能会引起一些大的粒子会掉到基片上，这样使得所镀的膜层附着力差，甚至出现脱膜现象等），腔室内粒子高等等；这样会导致沉积膜层缺陷增加，影响膜层质量；而相对于接下来讲到的第二种布气方式（如图2所示），薄膜的均匀性相对较好一些。

如图2所示，布气分布，布气管道远离靶材，靠近基片位置，放电气体和反应气体组成的混合气体从管道进入镀膜腔室；由于气源不再靶材附近，从大大减少靶材表面生成反应生成化合物（绝缘层），从而减少弧光放电、脱膜现象，腔室内粒子也相对减少很多。但是这种布气方式也存在一些问题，比如这种布气方式会造成腔体气体均匀性不易控制，从而造成膜厚的均匀性不易控制。

因此，如何提供一种镀膜设备，使得镀膜过程中，既减少靶材表面生成反应生成化合物（绝缘层），减少膜层的缺陷，又能使得等离子体分布更加均匀，使得膜厚均匀性更好控制，从而提高薄膜的质量，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种镀膜设备，使得镀膜过程中，既减少靶材表面生成反应生成化合物（绝缘层），减少膜层的缺陷，又能使得等离子体分布更加均匀，使得膜厚均匀性更好控制，从而提高薄膜的质量。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种镀膜设备，包括真空腔室、布气管道以及在所述真空腔室中相对设置的基片和靶材，所述布气管道设置在所述真空腔室内的进气口具体为两组，包括第一组进气口和第二组进气口，其中的所述第一组进气口设置在靠近所述靶材的一侧，所述第二组进气口设置在远离所述靶材，且靠近所述基片的一侧。

优选的，所述第一组进气口和所述第二组进气口的开设方向均指向所述基片和所述靶材的中心部分。

优选的，所述第一组进气口和所述第二组进气口的具体数量均为相对设置的两个。

优选的，所述布气管道内的气体为混合气体，包括反应气体和放电气体。

优选的，所述放电气体具体为Ar，所述反应气体包括氧气、氮气、甲烷和硫化氢。

优选的，所述布气管道内气体的流量大小由MFC控制。

优选的，所述第一组进气口的进气流量具体为80sccm，所述第二组进气口的进气流量具体为20sccm。

优选的，所述第一组进气口的进气流量具体为60sccm，所述第二组进气口的进气流量具体为40sccm。