[发明专利]高频溅射装置及高频溅射方法

说明书

本发明公开了一种高频溅射装置及高频溅射方法。该装置包括溅射室、靶材、高频电极、高频振荡器、直流电源、衬底、衬底支座和充气系统；溅射室用于提供真空环境，靶材设置在溅射室内的上部，靶材背面与高频电极可导电地固定连接，高频电极通过绝缘材料安装在溅射室的上端；高频振荡器为可调式振荡器，输入端连接直流电源，输出端连接高频电极；衬底设置在溅射室内的下部，衬底固定安装在衬底支座上，衬底支座可转动地安装在溅射室的下端；充气系统与溅射室连通。本发明的高频溅射装置及高频溅射方法，能够对绝缘体靶材进行溅射，从而在衬底上沉积所需的绝缘体薄膜，且能保证获得的绝缘体薄膜厚度的均匀性，结构简单，制造成本低，操作方便。

技术领域

本发明涉及薄膜制备技术领域，尤其涉及一种高频溅射装置及高频溅射方法。

背景技术

薄膜的不同用途对薄膜的导电性、光学性能、结晶取向、表面平整度等有不同的要求，目前，为了满足薄膜的各个性能要求，已开发了多种薄膜制备方法，主要包括：脉冲激光沉积工艺、溶胶凝胶工艺、蒸发、化学气相沉积以及电子回旋共振微波等离子体反应溅射等，根据生产应用要求，适当选择不同的制备工艺。

溅射方法包括直流溅射和高频溅射，直流溅射通常用于沉积金属或导电薄膜，在制备绝缘体薄膜时，利用直流溅射，会在绝缘体靶材的表面积累起溅射气体的正离子，从而排斥后来的轰击离子；而在高频溅射中，高频交变电位能周期性地以等离子体的电子来中和绝缘体靶材的表面电荷。由于薄膜的性能与制备方法及工艺参数密切相关，因此，有必要提供一种能够制备大面积均匀薄膜，且结构简单、制造成本低的高频溅射装置，以及相应的高频溅射方法。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种高频溅射装置及高频溅射方法。

为此本发明公开了一种高频溅射装置。该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，包括：溅射室、靶材、高频电极、高频振荡器、直流电源、衬底、衬底支座和充气系统；

所述溅射室用于为所述衬底的成膜处理提供真空环境；

所述靶材设置在所述溅射室内的上部，所述靶材背面与所述高频电极可导电地固定连接，所述高频电极通过绝缘材料固定安装在所述溅射室的上端；

所述高频振荡器为可调式振荡器，所述高频振荡器的输入端连接所述直流电源，输出端连接所述高频电极；

所述衬底设置在所述溅射室内的下部，且与所述靶材正面正对，所述衬底固定安装在所述衬底支座上，所述衬底支座可转动地安装在所述溅射室的下端；

所述充气系统与所述溅射室连通，用于向所述溅射室提供溅射气体和反应气体。

进一步地，在所述高频溅射装置中，所述靶材背面采用金属化处理，所述靶材通过焊接方式或导电胶粘结方式与所述高频电极连接。

进一步地，在所述高频溅射装置中，所述高频电极采用无氧铜制作，且中间位置设置有通道，所述通道用于通水冷却，所述高频电极外层采用聚四氟乙烯套绝缘。

进一步地，在所述高频溅射装置中，所述高频振荡器内设置有阻抗匹配网络，所述高频振荡器采用双调谐变压器耦合输出方式。

进一步地，在所述高频溅射装置中，所述衬底支座采用不锈钢制作，且中间位置设置有用于通水冷却的冷却通道。

进一步地，在所述高频溅射装置中，所述装置还包括旋转机构，所述旋转机构连接在所述衬底支座下端，用于带动所述衬底支座及其上安装的所述衬底转动。

进一步地，在所述高频溅射装置中，所述充气系统包括充气阀、气体纯化装置和气罐；

所述充气阀一端与所述溅射室连通，另一端与所述气体纯化装置连通，用于控制所述溅射室内的气体量；