一种磁控溅射镀膜装置的制作方法

文档序号:12858417阅读:345来源:国知局
一种磁控溅射镀膜装置的制作方法

本发明涉及溅射镀膜领域,尤其涉及一种磁控溅射镀膜装置。



背景技术:

目前市场上生产lcd、oled、tp等元器件中材料很多例如:sio2、sin、tio2、ito、izo、金属等常用膜层材料都会用到真空磁控溅射镀膜机(pvd);真空溅镀设备一般由阴极系统,真空系统、传送系统等部分组成;真空镀膜的核心在于连续稳定的真空腔体中制备均匀的所需膜层,目前的设备和基板都往大尺寸方向发展,就需要更少的真空腔体开腔频率,更均匀的膜层均匀行来保证设备高效稳定的运行。

目前的磁控溅射机的镀膜方式一般为线式镀膜机,阴极装置固定,一种:基板边移动边溅射镀膜,一种:基板传动到阴极前禁止不动开始镀膜;两种方式都会出现纵向均匀性不好的现象,目前的调整方式主要有以下几种方式调整:调整磁场均匀,调整阳极罩或调节挡板的形状,工艺气体通过分段供气。

调整磁场均匀性和调整阳极罩形状的方式,每次都需要破真空才能处理,每次破真空会影响生产效率和设备的稳定性,且调整效果不能立即确认,需要真空镀膜才能确认,有时达不到要求,需要反复修正;工艺气体分段供气,气氛容易波动调整效果不稳定,且易受基板等其它放气影响;且以上方式调整后靶材在使用不同时间段膜厚均匀也有变化。

综上所述,现有技术的磁控溅射镀膜装置,在基板镀膜时容易出现膜层纵向均匀性不好的现象,且对膜厚进行调整时,需破真空环境才能进行,从而影响生产效率和设备的稳定性。



技术实现要素:

本发明提供一种磁控溅射镀膜装置,能在不破坏真空腔室的真空环境的情况下调整位于所述真空腔室内的基板上的膜层的厚度。

为解决上述问题,本发明提供的技术方案如下:

本发明提供一种磁控溅射镀膜装置,包括:

真空腔室,设置有一溅射镀膜区,所述溅射镀膜区位于所述真空腔室中部;

磁控靶,设置于所述真空腔室内,并且所述磁控靶位于所述溅射镀膜区中,所述磁控靶用以向设置在所述真空腔室内的基板溅射预定膜材;

承载平台,用以承载所述基板,以及用以控制所述基板相对所述磁控靶移动;以及

膜厚自动检测仪,设置于所述真空腔室底部外侧,所述膜厚自动检测仪用以检测由溅射在所述基板上的所述预定膜材所形成的膜层的厚度,并生成所述膜层的厚度信息;

调节机构,设置于所述溅射镀膜区的一侧,所述调节机构包括调节挡板,所述调节机构用以根据所述厚度信息控制所述调节挡板移动,以利用所述调节挡板遮挡或部分遮挡溅射向所述基板的所述预定膜材,进而调节所述膜层的厚度。

根据本发明一优选实施例,所述调节机构包括伺服电机、第一传动齿轮、第二传动齿轮、第三传动齿轮、纵向调节杆以及横向调节杆。

根据本发明一优选实施例,所述伺服电机设置于所述真空腔室底部外侧,所述第一传动齿轮连接于所述伺服电机输出轴端,所述第二传动齿轮设置于所述纵向调节杆一端并与所述第一传动齿轮啮合,所述纵向调节杆通过所述真空腔室底部通孔伸入所述真空腔室,所述第三传动齿轮设置于所述纵向调节杆另一端,所述横向调节杆与所述第三传动齿轮啮合。

根据本发明一优选实施例,所述调节挡板至少包括两个子调节挡板,至少两个所述子调节挡板面向所述基板在同一平面上纵向平行设置。

根据本发明一优选实施例,至少两个所述子调节挡板的总宽度大于所述基板宽度。

根据本发明一优选实施例,所述横向调节杆包括对应所述子调节挡板相应数量的横向子调节杆,所述纵向调节杆包括对应所述子调节挡板相应数量的纵向子调节杆。

根据本发明一优选实施例,一所述子调节挡板连接一所述横向子调节杆,所述横向子调节杆的相对另一端通过一所述第三传动齿轮与一所述纵向子调节杆连接,所述纵向子调节杆通过一所述第二传动齿轮与一所述第一传动齿轮与一所述伺服电机连接。

根据本发明一优选实施例,各所述伺服电机独立控制。

根据本发明一优选实施例,所述真空腔室底部包括:与各所述纵向子调节杆相对应的所述通孔,任一所述纵向子调节杆与对应所述通孔密封连接。

根据本发明一优选实施例,所述基板膜层厚度大于预定厚度值时,相应区域的所述子调节挡板由靠近所述基板一端向另一端水平移动;所述基板膜层厚度小于预定厚度值时,相应区域的所述子调节挡板由远离所述基板的方向水平移动。

本发明的有益效果为:相较于现有的磁控溅射镀膜装置,本发明所提供的磁控溅射镀膜装置,通过调节机构,膜厚自动检测仪,使调节挡板通过真空腔室内外的调节机构来在线调整膜厚,以达到在不破坏所述真空腔室的真空环境的情况下调整位于所述真空腔室内的基板上的膜层的厚度的目的,且维持了真空腔室的真空环境,在保证膜厚均匀性的同时提高了设备的生产周期。

附图说明

为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的磁控溅射镀膜装置俯视图;

图2为本发明实施例提供的磁控溅射镀膜装置侧视图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图示,用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语,例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等,仅是参考附加图式的方向。因此,使用的方向用语是用以说明及理解本发明,而非用以限制本发明。在图中,结构相似的单元是用以相同标号表示。

本发明针对现有的磁控溅射镀膜装置,解决了现有技术的磁控溅射镀膜装置,在基板镀膜时容易出现膜层纵向均匀性不好的现象,且对膜厚进行调整时,需破真空环境才能进行,从而影响生产效率和设备的稳定性的技术问题,本发明实施例能够解决该缺陷。

如图1所示,本发明实施例提供的磁控溅射镀膜装置俯视图,本发明的磁控溅射镀膜装置包括:真空腔室101,所述真空腔室101设置一溅射镀膜区102;磁控靶103,设置于所述真空腔室101内,并且所述磁控靶103位于所述溅射镀膜区102中,所述磁控靶103形成溅射粒子用以向设置在所述真空腔室101内的基板104溅射预定膜材;承载平台,用以承载所述基板104,以及用以控制所述基板104相对所述磁控靶103移动;以及膜厚自动检测仪105,设置于所述真空腔室101底部外侧,所述膜厚自动检测仪105用以检测由溅射在所述基板104上的所述预定膜材所形成的膜层的厚度,并生成所述膜层的厚度信息;调节机构120,设置于所述溅射镀膜区102的一侧,所述调节机构120包括调节挡板112,所述调节机构120用以根据所述厚度信息控制所述调节挡板112移动,以利用所述调节挡板112遮挡或部分遮挡溅射向所述基板104的所述预定膜材,进而调节所述膜层的厚度。

所述调节机构120,包括伺服电机106、第一传动齿轮107、第二传动齿轮108、第三传动齿轮110、纵向调节杆109以及横向调节杆111;所述伺服电机106设置于所述真空腔室101外侧,所述第一传动齿轮107连接于所述伺服电机106输出轴端,所述第二传动齿轮108设置于所述纵向调节杆109一端并与所述第一传动齿轮107啮合,所述纵向调节杆109通过所述真空腔室101底部通孔伸入所述真空腔室101,且所述纵向调节杆109与所述通孔密封连接,所述第三传动齿轮110设置于所述纵向调节杆109另一端,所述横向调节杆111与所述第三传动齿轮110啮合;所述调节挡板112与所述横向调节杆111的另一端连接。

如图2所示,本发明实施例提供的磁控溅射镀膜装置侧视图,真空腔室207内包括调节挡板,所述调节挡板至少包括两个子调节挡板201,至少两个所述子调节挡板201面向基板204在同一平面上纵向平行设置,且至少两个所述子调节挡板201的总宽度大于所述基板204宽度。横向调节杆包括对应所述子调节挡板201相应数量的横向子调节杆202,纵向调节杆包括对应所述子调节挡板201相应数量的纵向子调节杆,一所述子调节挡板201连接一所述横向子调节杆202,所述横向子调节杆202的相对另一端通过一第三传动齿轮203与一纵向子调节杆连接,所述纵向子调节杆通过一第二传动齿轮与一第一传动齿轮连接到一伺服电机,所述真空腔室207底部至少包括两个通孔,一所述纵向子调节杆与对应所述通孔密封连接,且各所述伺服电机独立控制。

磁控靶206设置于所述真空腔室207内,用以向设置在所述真空腔室207内的所述基板204溅射预定膜材,膜厚自动检测仪205检测由溅射在所述基板204上的不同区域的所述预定膜材所形成的膜层的厚度,并生成相应区域的所述膜层的厚度信息。所述调节机构用以根据不同区域所述厚度信息,控制相应区域所述子调节挡板201移动,以利用所述子调节挡板201遮挡或部分遮挡溅射向所述基板204的所述预定膜材,进而调节所述膜层的厚度。

所述膜厚自动检测仪通过其自动检测换算系统与所述调节机构的自动调节系统来调整以达到所述基板的膜层厚度均一的目的,所述磁控溅射镀膜装置实现上述目的的工作流程包括:

步骤s01、真空腔室中的磁控靶用以向其相对移动的基板溅射预定膜材;

步骤s02、膜厚自动检测仪用以自动检测与调节挡板对应位置的膜层厚度;

步骤s03、检测的膜层厚度与目标膜层厚度的差异量通过膜厚自动检测仪用以换算出调节挡板需要调节的量;

步骤s04、调节挡板需要调节的量通过自动检测系统用以传给伺服电机;

步骤s05、伺服电机用以将调节量通过第一传动齿轮、第二传动齿轮传送给纵向调节杆;

步骤s06、纵向调节杆用以将调节量通过第三传动齿轮传送给横向调节杆;

步骤s07、横向调节杆的水平移动用以带动调节挡板的移动。

根据上述步骤,所述膜厚自动检测仪检测所述基板的不同区域的膜层厚度,并生成相应的所述膜层厚度信息,并换算出所述调节机构需要调节的量,之后所述自动检测系统用以将调节信息传给各所述伺服电机,各所述伺服电机用以带动对应的所述子调节挡板做相应调节以达到膜层厚度均一。所述膜层厚度大于预定厚度值时,相应区域的所述子调节挡板由靠近所述基板一端向另一端水平移动,遮挡或部分遮挡溅射向所述基板的所述预定膜材;所述膜层厚度小于预定厚度值时,相应区域的所述子调节挡板由远离所述基板的方向水平移动,使所述预定膜材溅射到所述基板的相应区域,以达到膜层厚度均一的目的。

相较于现有的磁控溅射镀膜装置,本发明所提供的磁控溅射镀膜装置,通过调节机构,膜厚自动检测仪,使调节挡板通过真空腔室内外的调节机构来在线调整膜厚,以达到在不破坏所述真空腔室的真空环境的情况下调整位于所述真空腔室内的基板上的膜层的厚度的目的,且维持了真空腔室的真空环境,在保证膜厚均匀性的同时提高了设备的生产周期。

综上所述,虽然本发明已以优选实施例揭露如上,但上述优选实施例并非用以限制本发明,本领域的普通技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与润饰,因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

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