[实用新型]一种可适时调节磁场角度的孪生旋转溅射阴极装置

说明书

本实用新型涉及薄膜制备技术领域，尤其是一种可适时调节磁场角度的孪生旋转溅射阴极装置，其特征在于：包括外部旋转阴极装置和内部旋转磁棒装置，其中所述内部旋转磁棒装置包括磁棒及与所述磁棒独立连接的磁棒旋转控制装置，所述磁棒旋转控制装置连接驱动所述磁棒旋转，所述外部旋转阴极装置包括套设在所述磁棒外围的靶管及与所述靶管相连接的靶管旋转控制装置，所述靶管旋转控制装置连接驱动所述靶管旋转。本实用新型的优点是：1)在旋转阴极结构中加入了磁棒的旋转，实现靶材的保护及成膜均匀性的控制；2)成膜工艺变得更加灵活；3)有效的解决了平行于阴极方向有曲度的工件的膜层的均匀沉积问题；4)有效的解决了预溅射问题。

技术领域

本实用新型涉及薄膜制备技术领域，尤其是一种可适时调节磁场角度的孪生旋转溅射阴极装置。

背景技术

提高工件成膜的均匀性一直是薄膜生产过程的追求目标。市场上越来越多的一些非平板类型的工件上的成膜的需求，使传统的磁控溅射装置很难满足成膜工艺的一些细化需求。

对于传统的孪生磁控溅射旋转阴极，目前多采用两种结构。一种是正常工艺过程中，磁棒固定角度不变，外靶管旋转。通过外靶管的旋转来实现靶材圆周的溅射，并且溅射出粒子的方向是定向的。另一种是正常工艺过程中，磁棒旋转，外靶管不动。通过磁棒的磁场的圆周旋转来实现靶管材料的溅射，这种溅射出粒子的方向是各个方向的，这种类型的成膜装置主要通过工件围绕阴极旋转的方式来实现膜层沉积。第一种方式由于磁场的固定，溅射粒子的方向固定，对于旋转的或者平行运动的工件，尤其是对于平行于阴极方向有曲度的工件很难实现膜层的均匀沉积。在一些比较特殊的镀膜设备中，每炉都要进行破真空，破真空后，对于大气中的水汽或者氧气比较敏感的靶材会被污染或者氧化，在进行下一炉工艺前需要对靶材进行预溅射操作，以恢复靶材的正常性能。传统的孪生磁控溅射装置会在溅射装置前加装可旋转护罩或者可开合护罩，这种结构由于温度的上升以及膜层附着的原因容易造成护罩的卡死或者产生颗粒等无法解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种可适时调节磁场角度的孪生旋转溅射阴极装置，通过可分别独立控制旋转的磁棒和靶管，解决对于平行于阴极方向有曲度的工件的膜层的均匀沉积问题以及预溅射问题。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种可适时调节磁场角度的孪生旋转溅射阴极装置，其特征在于：包括外部旋转阴极装置和内部旋转磁棒装置，其中所述内部旋转磁棒装置包括磁棒及与所述磁棒独立连接的磁棒旋转控制装置，所述磁棒旋转控制装置连接驱动所述磁棒旋转，所述外部旋转阴极装置包括套设在所述磁棒外围的靶管及与所述靶管相连接的靶管旋转控制装置，所述靶管旋转控制装置连接驱动所述靶管旋转。

还包括阴极安装法兰，所述外部旋转阴极装置和所述内部旋转磁棒装置的一端均与所述阴极安装法兰相安装固定，以构成位于大气侧的单端固定插入式结构。

所述磁棒旋转控制装置为一布置在大气侧的磁棒电机，所述磁棒电机与所述磁棒之间构成传动配合并连接驱动所述磁棒旋转。

所述靶管旋转控制装置包括布置在大气侧的靶管电机，所述靶管电机与所述靶管之间构成传动配合并连接驱动所述靶管旋转。

还包括磁棒定位传感器，所述磁棒定位传感器用于对所述磁棒的旋转位置状态进行测量并将测量结果通过数据交互反馈至所述磁棒旋转控制装置，实现所述磁棒的旋转状态控制。

还包括电刷，所述电刷与所述靶管构成电通。

还包括冷却水管路及其密封结构，所述冷却水管路用于对所述磁棒进行冷却。

本实用新型的优点是：1)在旋转阴极结构中加入了磁棒的旋转，实现靶材的保护及成膜均匀性的控制；2)成膜工艺变得更加灵活；3)有效的解决了平行于阴极方向有曲度的工件的膜层的均匀沉积问题；4)有效的解决了预溅射问题。

附图说明