[发明专利]一种薄膜制备设备和薄膜制备方法

说明书

本发明提供了一种薄膜制备设备和薄膜制备方法，镀膜室包括n个间隔排列的阴极靶、n个溅射电源、与阴极靶相对设置的基座、将每个阴极靶的镀膜区等分成n个沉积区的分区装置、控制装置，控制装置根据待制备薄膜n行m列个单元的膜厚数据、n个阴极靶的n个沉积区的沉积速率数据，计算出n个阴极靶在m个时间段的溅射功率，并根据计算结果控制对应的溅射电源具有相应的溅射功率，从而可以使得待制备薄膜的n行m列个单元中不同的单元具有不同的膜厚，进而可以根据实际情况灵活高效地制备n、m不同即膜厚分布不同的薄膜。

技术领域

本发明涉及薄膜制造技术领域，更具体地说，涉及一种薄膜制备设备和薄膜制备方法。

背景技术

薄膜均匀性是薄膜制备设备如磁控溅射设备的一项重要指标，即要求靶材原子均匀的排布在基片表面，使得基片各个区域的薄膜厚度一致。但是，也有特殊领域需要制备非均匀薄膜，即要求靶材原子在基片表面按照设计好的膜层厚度不均匀分布，以实现不同的效果或性能。比如，通过不同的膜厚分布使得薄膜呈现出不同的色彩，通过不同的膜厚分布使得薄膜的电学性能排布不一致，通过不同的膜厚分布使得薄膜具有特殊的遮光效果。

虽然现有技术中可以通过在溅射靶位前方加遮挡板或遮挡条的方式以及在基片表面覆盖掩膜板的方式实现非均匀薄膜的制备，但是，当制备的非均匀薄膜的膜厚分布发生变化时，需更改遮挡板或遮挡条的排布，或者，制作新的掩膜板，导致薄膜制备设备在制备不同膜厚分布的薄膜时工作效率较低，灵活度较差。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种薄膜制备设备和薄膜制备方法，以便高效灵活的制备多种具有不同膜厚分布的薄膜。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种薄膜制备设备，包括至少一个镀膜室，所述镀膜室包括：

n个间隔排列的阴极靶，n个溅射电源，每个所述溅射电源与一个所述阴极靶对应设置；

与所述阴极靶相对设置的基座，所述基座用于承载待制备薄膜的基片，并带动所述基片沿所述阴极靶的排列方向移动，以通过n个所述阴极靶在所述基片表面形成n层薄膜；

分区装置，设置在所述阴极靶处或设置在所述基片处，用于将每个所述阴极靶的镀膜区等分成n个沉积区，其中，所述n个沉积区的排列方向与所述阴极靶的排列方向垂直，并且，不同的所述沉积区的薄膜沉积速率不同，以使每层薄膜都包括n个膜厚不同的区域；

控制装置，与所述n个溅射电源相连，用于根据所述待制备薄膜n行m列个单元的膜厚数据、n个所述阴极靶的n个沉积区的薄膜沉积速率数据，计算出n个所述阴极靶在m个时间段的溅射功率，并根据计算结果控制对应的所述溅射电源具有相应的溅射功率，以使所述待制备薄膜的n行m列个单元中不同的单元具有不同的膜厚；

其中，n、m均为大于或等于1的整数。

可选地，所述控制装置还用于建立第一矩阵T、第二矩阵D和第三矩阵P，所述第一矩阵T包括所述待制备薄膜n行m列个单元的膜厚数据，所述第二矩阵D包括n个所述阴极靶的n个沉积区的薄膜沉积速率数据，所述第三矩阵包括n个所述阴极靶在m个时间段的溅射功率，并根据公式T＝D*P计算出第三矩阵P。

可选地，所述分区装置包括n个遮挡板，所述n个遮挡板设置在所述阴极靶处，且所述n个遮挡板将所述镀膜区等分成n个沉积区。

可选地，所述分区装置包括掩膜板，所述掩膜板具有n个镂空区域，所述n个镂空区域将所述镀膜区等分成n个沉积区。

可选地，所述薄膜制备设备还包括设置在所述至少一个镀膜室进口处的进片室和设置在所述至少一个镀膜室出口处的出片室，以通过所述进片室将所述基片传输至所述镀膜室，通过所述出片室将所述镀膜室内的基片传出。