[发明专利]一种高功率脉冲磁控溅射装置

说明书

本发明公开了一种高功率脉冲磁控溅射装置，包括机柜和设置于机柜内部的脉冲磁控溅射装置，所述脉冲磁控溅射装置包括与机柜相连的基座、与基座相连的电极和套设在电极外部的连接组件，具体涉及脉冲磁控溅射装置技术领域。该高功率脉冲磁控溅射装置，通过在连接套的内部设置卡合组件和传动组件，在安装或者拆卸电极时，从而使卡合头在电极轴向的方向抬升或降低，当卡合头抬升时。卡合片会与台阶相接触，由于卡合片通过铰链与片座铰接，且卡合片有一定角度，故卡合片会向外扩展开并卡住台阶，同理，当卡合头下降时，卡合片会与台阶脱离，可快速将电极从基座取下，有效提升了脉冲磁控溅射装置的工作效率和产量。

技术领域

本发明属于脉冲磁控溅射装置技术领域，具体涉及一种高功率脉冲磁控溅射装置。

背景技术

磁控溅射是在溅射的基础上，运用靶板材料自身的电场与磁场的相互电磁交互作用，在靶板附近添加磁场，使得二次电离出更多的离子，增加溅射效率。这种技术应用于材料镀膜。其中高功率脉冲磁控溅射近来使用较为普遍。磁控溅射的工作原理是指电子在电场E的作用下，在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出Ar正离子和新的电子；新电子飞向基片，Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射。在溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜，而产生的二次电子会受到电场和磁场作用，产生E(电场)×B(磁场)所指的方向漂移，简称EXB漂移，其运动轨迹近似于一条摆线。若为环形磁场，则电子就以近似摆线形式在靶表面做圆周运动，它们的运动路径不仅很长，而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内，并且在该区域中电离出大量的Ar来轰击靶材，从而实现了高的沉积速率。随着碰撞次数的增加，二次电子的能量消耗殆尽，逐渐远离靶表面，并在电场E的作用下最终沉积在基片上。由于该电子的能量很低，传递给基片的能量很小，致使基片温升较低。磁控溅射是入射粒子和靶的碰撞过程。入射粒子在靶中经历复杂的散射过程，和靶原子碰撞，把部分动量传给靶原子，此靶原子又和其他靶原子碰撞，形成级联过程。在这种级联过程中某些表面附近的靶原子获得向外运动的足够动量，离开靶被溅射出来。它的主要特点是离化率高，堆积致密，镀膜性能好。高功率，顾名思义，是用非常高的电压产生的脉冲撞击靶材表面而使得靶材离化率大幅增加的技术，但是发射高功率脉冲是对电极的一个考验，所以，这种高功率的发射不是连续的，而是在电极的可承受范围内断续而高频的发射，这种方法既增加了靶材的离化率，又相对延长了电极的使用寿命。由于击中基体的带正电荷的粒子能量和方向均受到施加于基体的负电压(偏压)的有利影响，因此，高的靶材金属离化率相对于传统方法，使涂层结构和特点上得到了改进。

由于高功率脉冲磁控溅射装置在工作的过程中对电极的损耗较大，因此电极需要经常更换以满足高功率脉冲磁控溅射装置的产出，但现有的高功率脉冲磁控溅射装置缺乏电极的快速更换装置，导致高功率脉冲磁控溅射装置的工作效率有待提升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高功率脉冲磁控溅射装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高功率脉冲磁控溅射装置，包括机柜和设置于机柜内部的脉冲磁控溅射装置，所述脉冲磁控溅射装置包括与机柜相连的基座、与基座相连的电极和套设在电极外部的连接组件，所述连接组件包括连接套、紧固装置、卡合组件和传动组件；所述卡合组件包括卡合头，所述基座的一侧开设有容置电极的电极孔和设置在电极孔外侧的台阶，所述卡合头通过螺杆与连接套螺合连接，所述卡合头包括设置于螺杆一端的头座、片座和设置于片座内部的卡合片，所述头座通过铰链与片座铰接，所述卡合片与台阶活动连接。

优选的，所述传动组件包括第一齿圈、第二齿圈、电机和传动轮，所述第一齿圈通过连接臂与第二齿圈固定连接，所述电机固定安装于连接套的外部，所述电机通过传动轮与第二齿圈啮合连接，所述螺杆远离卡合头的一端与齿轮固定连接。

优选的，所述机柜的内部设置有工作台和滑屉，所述工作台与滑屉滑动连接。

优选的，所述连接套的内部开设有轮槽，所述轮槽的内部设置有滚轮，所述滚轮与电极滚动连接。