[实用新型]一种带冷却功能的镀膜用防护罩及其镀膜装置

说明书

本实用新型属于物理气相沉积镀膜技术设备领域，尤其是涉及一种带冷却功能的镀膜用防护罩及其镀膜装置。一种带冷却功能的镀膜用防护罩，包括固定在镀膜腔内侧的罩身和与该罩身固定连接的冷却组件，所述冷却组件包括固定在所述罩身外侧的第一冷却组件和固定在所述罩身底部的第二冷却组件。本实用新型在镀膜防护罩的外侧采用冷却管道对防护罩进行冷却，进而降低镀膜腔室内温度，减少腔室内的热源，减少晶片的热源，减小薄膜的应力。

技术领域

本实用新型属于物理气相沉积镀膜技术设备领域，尤其是涉及一种带冷却功能的镀膜用防护罩及其镀膜装置。

背景技术

物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)技术被广泛应用于镀膜行业，磁控溅射一般是在真空腔室中进行的，腔室里有基座，用于支撑置于其上的衬底；一般地，由将被沉积到衬底上的材料制成的靶材固定在腔室的顶部，磁铁安装在靶材背面，通过磁场增强束缚电子的能力。在衬底和靶材之间通入氩气等气体，对靶材施加负电压，使得气体电离产生等离子体，氩离子撞击靶材产生靶材材料的原子或离子这些粒子沉积在衬底上形成薄膜。

薄膜的应力是工艺结果的重要检测指标之一，温度是影响应力的重要因素，在高真空环境中，热量传递的方式主要金属溅射产生的，其次是零件间的热辐射，而接触件间的直接传递占很少一部分。金属溅射产生的热量是无法减少的，因此减少零件间的热辐射可以有效的控制薄膜的应力。

图1公开了一种目前现有的物理气相沉积镀膜腔室结构，其中目前的腔室防护罩安装示意图。其中压环6a搭接在防护罩3a的下部，防护罩搭接在转接壳2a上，转接壳安装在腔室1a上，基座4a安装在腔室内，晶片5a放置在件基座上，靶材8a安装在上电极7a上，并放置在转接壳上，伺服电机9a安装在磁控管旋转系统10a上，磁控管旋转系统安装在上电极上。在溅射过程中靶材通过电极会加载一定的电压，伺服电机会带动磁控管旋转系统旋转，进而进行金属溅射。在金属溅射时，会有金属溅射到防护罩内表面及压环上表面，由于防护罩和压环没有冷却能力，导致其温度会持续升高，从而成为新的热源，对晶片进行热辐射，导致晶片的温度会相对较高，进而影响薄膜的应力，造成镀膜质量下降。

实用新型内容

为了弥补上述气相沉积镀膜过程中，由于防护罩和压环温度过高影响晶片镀膜的缺陷，本实用新型提出一种带冷却功能的镀膜用防护罩及采用该防护罩的镀膜装置，以降低上述镀膜过程中腔室内的温度，降低温度对晶片镀膜的影响。

其技术方案为：一种带冷却功能的镀膜用防护罩，包括固定在镀膜腔内侧的罩身和与该罩身固定连接的冷却组件，所述冷却组件包括固定在所述罩身外侧的第一冷却组件和固定在所述罩身底部的第二冷却组件。

进一步的，所述第一冷却组件为固定在所述罩身外侧的套筒。

进一步的，所述第一冷却组件为环绕在所述罩身外侧且相互连通的多条第一冷却管。

进一步的，所述多条第一冷却管部分嵌设在所述罩身的外侧壁上。

进一步的，所述罩身底部具有压环固定部，所述第二冷却组件为呈环形设在所述压环固定部的第二冷却管；所述压环固定部用于支撑固定压环，所述压环用于在镀膜过程中压紧固定基座。

进一步的，所述第二冷却管嵌设在所述压环固定部的接近所述压环的部位内。

本实用新型还提出了一种可以采用上述任意一种防护罩的物理气相沉积镀膜装置，所述镀膜装置包括防护罩，所述防护罩固定在转接壳内部，所述防护罩上部通过所述转接壳密封连接有镀膜组件，所述防护罩内部固定有用于承载晶片的基座。

进一步的，所述转接壳内侧设有内凸缘，所述防护罩顶端设有外凸缘，所述防护罩通过所述外凸缘搭接到所述转接壳的内凸缘上。

进一步的，所述防护罩侧壁安装有供冷却介质进出的介质进管和介质出管，所述介质进管连通到所述第一冷却管上，所述介质出管连通到所述第二冷却管上。