[发明专利]一种薄膜溅射控制装置和方法

说明书

一种薄膜溅射控制装置和方法，其中，该装置包括：电源模块(1)，其正极连接至薄膜溅射腔体(7)的阳极，负极连接至薄膜溅射腔体(7)的阴极；电压监控器(2)，并联连接到电源模块(1)的正极和负极之间，用于获取薄膜溅射腔体(7)的溅射电压；电流监控器(3)，串联连接到电源模块(1)的负极和薄膜溅射腔体(7)的阴极之间，用于获取薄膜溅射腔体(7)的溅射电流；溅射控制器(4)，分别电连接到电源模块(1)、电压监控器(2)和电流监控器(3)，用于根据溅射电压和溅射电流，补偿薄膜溅射腔体(7)的溅射功率，使溅射速率恒定。从而能够自动根据靶材直径的变化对溅射速率进行调整，满足镀膜厚度的要求。

技术领域

本发明属于薄膜溅射领域，尤其涉及一种薄膜溅射控制装置和方法。

背景技术

PVD设备靶材使用过程，需要开腔测量靶材直径，随着靶材消耗，溅射速率会逐渐降低，为了保证镀膜的膜层厚度，目前都是通过手动调整溅射功率，使其达到初始设定的溅射速率，从而完成镀膜的膜层厚度。

目前的溅射工艺不支持、不了解靶材的工作时间或使用寿命，对靶材直径的变化所反映的溅射速率的变化，不能及时捕捉到，从而不能满足膜厚需求。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种通过电压和电流的实时反馈靶材的直径变化，对溅射速率进行自动调整的一种薄膜溅射控制装置和方法。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种薄膜溅射控制装置，其特征在于，包括：电源模块，其正极连接至薄膜溅射腔体的阳极，负极连接至薄膜溅射腔体的阴极；电压监控器，并联连接到所述电源模块的正极和负极之间，用于获取所述薄膜溅射腔体的溅射电压；电流监控器，串联连接到所述电源模块的负极和所述薄膜溅射腔体的阴极之间，用于获取所述薄膜溅射腔体的溅射电流；溅射控制器，分别电连接到所述电源模块、电压监控器和电流监控器，用于根据所述薄膜溅射腔体的溅射电压和溅射电流，补偿所述薄膜溅射腔体的溅射功率，使溅射速率恒定。

进一步地，该装置还包括：电阻适配器；所述电阻适配器的一端与所述电流监控器连接，所述电阻适配器的另一端和所述电源模块的负极连接；所述溅射控制器并联在所述电流监控器和所述电阻适配器的两端。

进一步地，电源模块包括：电源供应器，其一端连接至三相交流电，用于将所述三相交流电进行整流滤波得到单向电压和单向电流；截波控制器，其一端与所述电源供应器的另一端连接，用于将所述直流电转变为固定电压或可调电压的直流电；电弧检测和开关电路，其一端与所述截波控制器的另一端连接，其另一端与所述薄膜溅射腔体连接，用于控制所述截波控制器的输出电压的放电稳定。

进一步地，电源供应器包括：电源滤波器、整流器、二极管D1和第一滤波电路；所述电源滤波器的三个端分别与三相交流电的对应的输出端连接，所述电源滤波器的三个输出端分别连接至整流器的对应的输入端；所述整流器的三个输出端分别连接至所述二极管D1的输入端；所述二极管的输出端与所述第一滤波电路连接。

进一步地，截波控制器包括：场效应管F1、变压器、二极管D2和第二滤波电路；所述场效应管F1的输出端与所述变压器的输入端连接，所述变压器的输出端与所述二极管D2的输入端连接，所述二极管D2的输出端与所述第二滤波电路连接。

进一步地，电弧检测和开关电路包括：场效应管F2；所述场效应管F2的输出端连接至所述溅射枪和所述靶材。