一种多基片溅射真空电子束蒸镀装置的制作方法

文档序号:12920255阅读:244来源:国知局

本实用新型涉及溅射镀膜技术领域,尤其涉及一种多基片溅射真空电子束蒸镀装置。



背景技术:

现有技术中,为了在基片上沉积薄膜,需要将基片放置在真空室里,真空室中填充着处于低压的溅射气体,在基片附近设置靶材,靶材与负极或阴极电连接。在真空室中,还设置有正极或者阳极。向阴极施加-100伏特和-1000伏特之间的高负电压,引起了溅射气体的电离,在阴极靶材上方形成等离子体放电。带正电荷的溅射气体离子轰击带负电荷的阴极靶材,引起靶材的原子被溅射在空间中,朝向基片飞行,并粘附在基片上。现有技术中的这种溅射方式存在缺陷,最突出的问题是形成的薄膜表面疏松,高低不平,在显微镜下能观察到针孔结构,容易造成薄膜脱落。

另外,现有技术中的溅射真空电子束蒸镀装置工作效率低,一次只能完成一个基片的镀膜。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种多基片溅射真空电子束蒸镀装置,所要解决的技术问题是如何提高成膜质量,避免薄膜脱落,同时提高工作效率。

本实用新型所述的多基片溅射真空电子束蒸镀装置包括真空溅射室、布置在真空溅射室底部上的阳极和环状阴极靶材,布置在真空溅射室顶部的多基片支座,多基片支座的下方固定设置有多个基片,多个基片与环状阴极靶材相对布置;环状阴极靶材的中心设置有惰性气体入口管,惰性气体入口管与设置在真空溅射室的外部的水箱连接,水箱中装有水,水箱的底部与氢气瓶或臭氧源连接;所述的惰性气体入口管还与设置在真空溅射室的外部的氩气瓶连接;多基片支座的一侧设置有基片机械臂;基片机械臂的末端插在真空溅射室内部;真空溅射室的一侧设置有基片储存盒;基片储存盒内设置有多个新基片;基片储存盒通过其侧壁上的门与真空溅射室连通;真空溅射室的底部还设置有涡轮泵。

所述的多基片支座的底部设置有圆形基片装载盘,多个基片固定设置在圆形基片装载盘的下表面上。

所述的惰性气体入口管向真空溅射室中输入的气体的分压力为5×10-6托和5×10-4托之间的范围内。

所述环状阴极靶材上施加有直流电压、脉冲直流电压、交流电压、或射频电压。

本实用新型的技术方案具有如下优点:

本实用新型所述的多基片溅射真空电子束蒸镀装置采用水蒸气作为催化剂,能够显著地提高薄膜的沉积速率,而且通过加入反应气体,能够快速氧化靶材金属,并迅速地氧化新粘附的原子,发生化学反应,形成氧化物薄膜,提高了成膜质量,避免了薄膜脱落。另外,通过设置多基片支座以及基片机械臂,能够同时为多个基片镀膜并且基片更换方便,提高了工作效率。

附图说明

图1是本实用新型所述的多基片溅射真空电子束蒸镀装置的结构示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。

如图1所示,本实用新型所述的多基片溅射真空电子束蒸镀装置包括真空溅射室506、布置在真空溅射室506底部118上的阳极108和环状阴极靶材510,布置在真空溅射室506顶部的多基片支座512,多基片支座512的下方固定设置有多个基片102,多个基片102与环状阴极靶材510相对布置;环状阴极靶材510的中心设置有惰性气体入口管520,惰性气体入口管520与设置在真空溅射室506的外部的水箱530连接,水箱530中装有水,水箱530的底部与氢气瓶或臭氧源536连接;所述的惰性气体入口管520还与设置在真空溅射室506的外部的氩气瓶连接;多基片支座512的一侧设置有基片机械臂534;基片机械臂534的末端插在真空溅射室506内部;真空溅射室506的一侧设置有基片储存盒532;基片储存盒532内设置有多个新基片102A;基片储存盒532通过其侧壁上的门550与真空溅射室506连通;真空溅射室506的底部还设置有涡轮泵522。

所述的多基片支座512的底部设置有圆形基片装载盘,多个基片固定设置在圆形基片装载盘的下表面上。

所述的惰性气体入口管520向真空溅射室506中输入的气体的分压力为5×10-6托和5×10-4托之间的范围内。

所述环状阴极靶材510上施加有直流电压、脉冲直流电压、交流电压、或射频电压。

本实用新型所述的多基片溅射真空电子束蒸镀装置在运行时,将多个基片102夹在多基片支座512底部的圆形基片装载盘中,关闭门550,激活涡轮泵522,抽出真空溅射室506中的空气。通过所述惰性气体入口管520来注射惰性气体(氩气),在真空溅射室506内达到预定义的压力。氢气瓶或臭氧源536向水箱530中通入氢气或臭氧,氢气或臭氧与水箱中的水接触,携带水蒸气进入惰性气体入口管520,并通过惰性气体入口管520进入真空溅射室506。向环状硅阴极靶材510施加直流电压、脉冲直流电压、交流电压、或射频电压,引起氩气的电离。在施加交流电压的情况下,通常使用两个环状阴极靶材510,而不需要使用阳极108。带正电荷的氩离子(Ar+)轰击阴极靶材510,使得阴极靶材510的原子朝向基片102飞行,并粘附到基片102上。氢气或臭氧与粘附到基片102上的原子起氧化反应,使得在基片102上形成氧化物薄膜层。在环状阴极靶材510和基片102之间的气相中也会发生这种氧化。

在真空溅射室506中,氢气或臭氧携带的水蒸气作为催化剂,会提高薄膜层的沉积速率。

沉积完成后,打开门550,由基片机械臂534取下已经粘附了薄膜的基片102并放入,并将基片储存盒中,同时从基片储存盒中取出新基片102A并将其安装到多基片支座512底部的圆形基片装载盘的下表面上。

虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述,但在本实用新型基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本实用新型要求保护的范围。

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