[发明专利]高频溅射装置及高频溅射方法

权利要求书

1.一种高频溅射装置，为通过在真空中向靶材施加高频电位，以对衬底的一面进行成膜处理的装置，其特征在于，所述装置包括：溅射室(1)、靶材(2)、高频电极(3)、高频振荡器(4)、直流电源(5)、衬底(6)、衬底支座(7)和充气系统(8)；

所述溅射室(1)用于为所述衬底(6)的成膜处理提供真空环境；

所述靶材(2)设置在所述溅射室(1)内的上部，所述靶材(2)背面与所述高频电极(3)可导电地固定连接，所述高频电极(3)通过绝缘材料固定安装在所述溅射室(1)的上端；

所述高频振荡器(4)为可调式振荡器，所述高频振荡器(4)的输入端连接所述直流电源(5)，输出端连接所述高频电极(3)；

所述衬底(6)设置在所述溅射室(1)内的下部，且与所述靶材(2)正面正对，所述衬底(6)固定安装在所述衬底支座(7)上，所述衬底支座(7)可转动地安装在所述溅射室(1)的下端；

所述充气系统(8)与所述溅射室(1)连通，用于向所述溅射室(1)提供溅射气体和反应气体。

2.根据权利要求1所述的高频溅射装置，其特征在于，所述靶材(2)背面采用金属化处理，所述靶材(2)通过焊接方式或导电胶粘结方式与所述高频电极(3)连接。

3.根据权利要求1或2所述的高频溅射装置，其特征在于，所述高频电极(3)采用无氧铜制作，且中间位置设置有通道，所述通道用于通水冷却，所述高频电极(3)外层采用聚四氟乙烯套绝缘。

4.根据权利要求3所述的高频溅射装置，其特征在于，所述高频振荡器(4)内设置有阻抗匹配网络，所述高频振荡器(4)采用双调谐变压器耦合输出方式。

5.根据权利要求1或4所述的高频溅射装置，其特征在于，所述衬底支座(7)采用不锈钢制作，且中间位置设置有用于通水冷却的冷却通道。

6.根据权利要求5所述的高频溅射装置，其特征在于，所述装置还包括旋转机构(9)，所述旋转机构(9)连接在所述衬底支座(7)下端，用于带动所述衬底支座(7)及其上安装的所述衬底(6)转动。

7.根据权利要求1或6所述的高频溅射装置，其特征在于，所述充气系统(8)包括充气阀(81)、气体纯化装置(82)和气罐(83)；

所述充气阀(81)一端与所述溅射室(1)连通，另一端与所述气体纯化装置(82)连通，用于控制所述溅射室(1)内的气体量；

所述气体纯化装置(82)一端与所述充气阀(81)连通，另一端与所述气罐(83)连通；

所述气罐(83)一端与所述气体纯化装置(82)连通，另一端连通气源。

8.根据权利要求7所述的高频溅射装置，其特征在于，所述气罐(83)包括第一气罐、第二气罐和混合气罐；

所述第一气罐用于容纳所述溅射气体；

所述第二气罐用于容纳所述反应气体；

所述混合气罐用于接收所述第一气罐和所述第二气罐排出的所述溅射气体及所述反应气体，以形成混合气体。

9.一种利用如权利要求1至8中任一项所述的高频溅射装置实施的高频溅射方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

11)对衬底(6)进行清洁处理；

12)对溅射室(1)进行抽真空处理，且使所述溅射室(1)的真空度达到1×10^-1Torr以上；

13)利用充气系统(8)向所述溅射室(1)充入溅射气体和反应气体；

14)利用直流电源(5)和高频振荡器(4)向高频电极(3)及靶材(2)施加高压，以进行溅射；

15)待所述衬底(6)完成薄膜沉积后，切断高频振荡器(4)和直流电源(5)开关，结束溅射。