[发明专利]高效低耗的镀膜设备

说明书

本发明公开了高效低耗的全自动镀膜系统及镀膜方法，包括目标靶、靶源以及溅射腔体，其特征在于，所述目标靶包括码放基片的基片架，以及带动基片架位移的平移设备，所述目标靶与靶源平行；所述靶源包括靶材、磁体以及用于在靶源和目标靶之间产生电场的电场部件，所述靶材放置在磁体上；所述溅射腔体为真空密封腔体；其中，所述目标靶和靶源均设立在溅射腔体内部；本发明能够解决镀膜效率低、靶材利用率低、基片热效应明显的问题。

技术领域

本发明涉及一种材料应用领域，更具体地说，本发明涉及一种高效低耗的镀膜设备。

背景技术

晶界扩散技术是近年来发展起来的一种可以有效改善烧结钕铁硼磁体磁性能的技术手段，与传统的在合金熔炼过程中添加重稀土的方法相比，新技术使磁体中的Dy或Tb择优分布到主相Nd₂Fe₁₄B晶粒的外延层，而这种独特的显微结构起到了大幅度提升磁体矫顽力的良好效果。同时，重稀土添加量的显著降低，实现了节约资源和降低成本的双赢目标。

随着对晶界扩散技术的不断研究，人们开发了不同的扩散介质和扩散工艺。目前晶界扩散采用的物质主要包括稀土金属单质、稀土氧化物、稀土氟化物、Nd-Cu二元合金和Dy-Ni-Al三元合金等低熔点合金。主要技术方面包括涂覆、沉积、溅射、电镀等。

磁控溅射技术是一种普遍且十分有效的薄膜沉积方法，广泛应用在各个领域。磁控溅射沉积镀膜的机理：磁控溅射系统在阴极靶材的背后放置100～1000Gauss强力磁铁，真空室充入0.1～10Pa压力的惰性气体，作为气体放电的载体。在高压作用下Ar原子电离成为Ar⁺离子和电子，产生等离子辉光放电，电子在加速飞向基片的过程中，受到垂直于电场的磁场影响，使电子产生偏转，被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内，电子以摆线的方式沿着靶表面前进，在运动过程不断与Ar原子发生碰撞，电离出大量的Ar⁺离子。经过多次碰撞后电子的能量逐渐降低，摆脱磁力线的束缚，最终落在基片、真空室内壁及靶源阳极上。而Ar⁺离子在高压电场加速作用下，与靶材撞击并释放出能量，导致靶材表面的原子吸收Ar⁺离子的动能而脱离原晶格束缚，呈中性的靶原子逸出靶材的表面飞向基片，并在基片上沉积形成薄膜。薄膜经过热处理扩散后，改变磁体的显微结构，达到改变磁性能的目的。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明提供一种高效低耗的镀膜设备，其能够解决镀膜效率低、靶材利用率低、基片热效应明显的问题。

为了实现根据本发明的这些目的和其他优点，提供一种高效低耗的镀膜设备，包括：目标靶、靶源以及溅射腔体，所述目标靶包括基片架，以及带动基片架位移的平移设备，所述目标靶与靶源平行；所述靶源包括靶材，磁体以及用于在靶源和目标靶之间产生电场的电场部件，所述靶材放置在磁体上；其中，所述目标靶和靶源均设立在溅射腔体内部。

进一步地，所述平移设备的移动范围为溅射腔体内靶源的有效区域，是靶原子能够有效地落在目标靶上。

进一步地，所述溅射腔体的真空度在10^-5～10^-2Pa之间。

进一步地，所述溅射腔体还包括惰性气体，所述惰性气体为氩气，所述氩气的压强在0.1～10Pa之间。

进一步地，所述靶源还包括溅射设备，所述溅射设备的功率在5kW至30kW之间，将靶材转化为离子状态。

进一步地，还设有冷凝设备，所述冷凝设备与基片架1连接，防止目标靶温度过高影响镀膜。

进一步地，还包括气体供应循环装置，所述气体供应循环装置与溅射腔体连接，保持溅射腔体内的氩气压强处于稳定状态。

进一步地，所述磁体提供磁场，所述磁场与电场相交。