磁控溅射装置的制作方法

本发明涉及镀膜技术领域，特别涉及一种磁控溅射装置。

背景技术：

上世纪90年代至今，磁控溅射技术的应用日趋广泛，在工业化生产和科学研究领域发挥巨大作用。磁控溅射技术作为一种十分有效的薄膜沉积方法，被普遍和成功的应用在许多方面，特别是光学薄膜、微电子、材料表面处理领域中，用于薄膜沉积和表面覆盖层制备。

在太阳能电池制备过程中，使用磁控溅射装置对玻璃表面或者硅片表面进行镀膜的方法占据着重要的地位，磁控溅射的特点是成膜速率高，基片温度低，膜的粘附性好，可实现大面积镀膜，而且容易实现多层膜的镀制。磁控溅射生成的薄膜厚度的均匀性是成膜性质的一项重要指标。发明人发现，为了使磁控溅射腔体内保持稳定的气压，分子泵在不断的抽气，而顶部抽气系统只能从载板的两侧进行抽气，造成载板下侧气场分布不均匀，而不均匀的气体分布导致磁控溅射的成膜不均匀。

技术实现要素：

本发明实施方式的目的在于提供一种磁控溅射装置，使得磁控溅射装置的溅射腔内气体分布更加均匀，进而提高基片膜层的均匀性。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种磁控溅射装置，包括带有溅射腔的第一壳体、磁控靶、载板、第一抽气设备与第二抽气设备；其中，所述磁控靶设置于所述第一壳体顶部，用于向所述溅射腔内溅射靶原子；所述载板包括相连接的第一承载部和第二承载部，所述第一承载部位于所述溅射腔内，所述第一承载部用于承载基片，所述第一承载部与所述磁控靶相对设置；在所述第一壳体上开设有第一抽气孔和第二抽气孔；所述第一承载部和所述第二承载部均位于所述第一抽气孔和所述第二抽气孔之间；所述第一抽气设备与所述第一抽气孔相连通，所述第二抽气设备与所述第二抽气孔相连通；所述第一抽气设备和所述第二抽气设备用于抽取所述溅射腔内的气体。

本发明实施方式相对于现有技术而言，由于第一抽气孔与第二抽气孔分别位于载板的两侧，且第一抽气设备与第一抽气孔相连通，第二抽气设备与第二抽气孔相连通，因而通过第一抽气设备与第一抽气孔、第二抽气设备与第二抽气孔可将溅射腔内的气体向两个相反的方向进行抽取，使得溅射腔内各位置的气体分布更加均匀，可有效改善第一承载部下部的气流方向，进而有效改善基片上膜层的均匀性。

另外，所述第一壳体具有多个第一壳壁，其中，所述第一抽气孔和所述第二抽气孔能够设置在任意一个所述第一壳壁上，设置所述第一抽气孔和所述第二抽气孔的第一壳壁为第一拼接壳壁；所述第一抽气孔朝向所述第一承载部承载所述基片的一侧设置，所述第二抽气孔朝向远离所述第一承载部承载所述基片的一侧设置。

另外，所述磁控溅射装置还包括第二壳体，所述第二壳体中设有抽气腔；所述第二壳体具有多个第二壳壁，各所述第二壳壁均能够与所述第一拼接壳壁相拼接，与所述第一拼接壳壁进行拼接的第二壳壁为第二拼接壳壁，在所述第二拼接壳壁上开设有第一窗口与第二窗口，所述第一窗口与所述第一抽气孔连通，所述第二窗口与所述第二抽气孔连通；所述第一抽气设备和所述第二抽气设备均设置于所述第二壳体上。

另外，所述第二抽气设备包括罩体、抽气管道与抽气泵；所述罩体设置于所述第二拼接壳壁上，并罩住所述第二窗口；所述抽气管道设置于所述抽气腔内，所述抽气管道的一端与所述罩体相连接，所述抽气管道的另一端与所述第二壳体的底部相连接；所述抽气泵设置于所述第二壳体的底部，所述抽气泵与所述抽气管道相连接。从而可进一步使溅射腔内的气体分布更加均匀。

另外，当所述第一抽气设备抽取所述溅射腔内的气体时，所述抽气腔、所述第一窗口和所述第一抽气孔相连通，和/或，所述抽气腔、所述第一窗口、所述罩体、所述第二窗口和所述第二抽气孔相连通；当所述第二抽气设备抽取所述溅射腔内的气体时，所述第二窗口和所述第二抽气孔相连通，和/或，所述抽气管道、所述罩体、所述第二窗口和所述第二抽气孔相连通。从而通过第一抽气设备与第二抽气设备可实现对溅射腔内的气体进行抽气。

另外，所述罩体与所述第二拼接壳壁可拆卸连接。从而可方便对磁控溅射装置进行维修更换。

另外，所述第二窗口有两组，所述两组第二窗口分别沿平行于所述第一承载部的方向开设。

另外，所述第一窗口有多组，各组所述第一窗口沿平行于所述第一承载部的方向依次排列。从而更好地实现对溅射腔内进行抽气。

另外，所述磁控溅射装置还包括一个调节片，所述调节片与所述第二拼接壳壁可拆卸连接，所述调节片用于封闭其中一个所述第一窗口。从而可封住不同的窗口已达到调节气场流向的目的，使溅射腔内的气体分布更加均匀，改善基片膜层的均匀性。

另外，所述磁控溅射装置还包括多个调节片，各所述调节片与所述第二拼接壳壁可拆卸连接，且所述调节片的数量少于所述第一窗口的数量，且一个所述调节片仅用于封闭一个所述第一窗口。从而进一步使得溅射腔内的气体分布更加均匀。

附图说明

一个或多个实施方式通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施方式的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是本发明第一实施方式中磁控溅射装置侧视图；

图2是图1中a-a方向剖视图；

图3是本发明第二实施方式中磁控溅射装置的侧视图；

图4是图3中b-b方向剖视图。

图中所示：1-第一壳体，11-溅射腔，12-第一抽气孔，13-第二抽气孔；2-磁控靶；3-载板，31-第一承载部，32-第二承载部；4-基片；5-第一抽气设备；6-第二抽气设备，61-罩体，62-抽气管道，63-抽气泵；7-第二壳体，71-抽气腔，72-第一窗口，73-第二窗口；8-调节片。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种磁控溅射装置，如图1、图2所示，该磁控溅射装置包括带有溅射腔11的第一壳体1、磁控靶2、载板3、第一抽气设备5以及第二抽气设备6；其中，磁控靶2设置在第一壳体1的顶部，并向溅射腔11内溅射靶原子；并且，第一壳体1上开设有第一抽气孔12与第二抽气孔13。第一抽气设备5与第二抽气设备6均用于抽取溅射腔11内的气体，并且，第一抽气设备5与第一抽气孔1相互连通，第二抽气设备6与第二抽气孔13相互连通；另外，载板3由相互连接的第一承载部31与第二承载部32构成，第一承载部31与第二承载部32均位于第一抽气孔12与第二抽气孔13之间，其中，第一承载部31位于溅射腔11内，并与磁控靶2相对设置，且第一承载部31用于承载基片4。为了能够实现同时对基片4的两侧进行镀膜，第一承载部31与第二承载部32均设置为镂空结构。

在上述实施方式中，由于第一抽气孔12与第二抽气孔13分别位于第一承载部31的两侧，且第一抽气设备5与第一抽气孔12连通，第二抽气设备6与第二抽气孔13连通，因而通过第一抽气设备5与第一抽气孔12将溅射腔11内的气体向上抽，同时通过第二抽气设备6将溅射腔11内的气体向下抽，使得溅射腔11内部分气流向上流动，部分气流向下流动，因而可有效改善溅射腔11内底部的气流方向，使得溅射腔11内第一承载部31上下两侧的气场分布更加均匀，进而有效改善基片4上膜层结构的均匀性。

具体的说，在本实施方式中，如图1所示，第一壳体1具有多个第一壳壁，其中，第一抽气孔12与第二抽气孔13能够被设置在任意一个第一壳壁上，且设置第一抽气孔12与第二抽气孔13的第一壳壁为第一拼接壳壁。具体的，第一抽气孔12朝向第一承载部31承载基片4的一侧设置，而第二抽气孔13朝向远离第一承载部31承载基片4的一侧设置，因而可保证基片4上下两侧的气体均能进行流动，使得溅射腔11内的气场分布更加均匀。

另外，值得一提的是，在本实施方式中，如图1、图2所示，磁控溅射装置还包括：第二壳体7，其中，第一抽气设备5与第二抽气设备6均设置在第二壳体7上，具体的，第一抽气设备5设置在第二壳体7的顶部，第二抽气设备6设置在第二壳体7的底部，且第二壳体7上设置有抽气腔71。具体的说，第二壳体7具有多个第二壳壁，实际使用时，各个第二壳壁均能与第一拼接壳壁相拼接，且与第一拼接壳壁相拼接的第二壳壁为第二拼接壳壁。第二拼接壳壁上开设有第一窗口72与第二窗口73，且第一窗口72与第一抽气孔12连通，第二窗口73与第二抽气孔13连通。

需要说明的是，在本实施方式中，当第一抽气设备5抽取溅射腔11内的气体时，抽气腔71、第一窗口72和第一抽气孔12相连通，具体的说，溅射腔11内的气体依次通过第一抽气孔12、第一窗口72和抽气腔71并经第一抽气设备5抽至溅射腔11外。而当第二抽气设备6抽取溅射腔11内的气体时，第二窗口13和第二抽气孔73相连通，具体的说，溅射腔11内的气体依次通过第二窗口13、第二抽气孔73并经第二抽气设备6抽取至溅射腔11外。从而通过第一抽气设备5与第二抽气设备6同时对溅射腔11内的气体进行抽气，使得溅射腔11内的气场分布更加均匀。

需要说明的是，在本实施方式中，第一抽气设备5与第二抽气设备6均可采用分子泵。分子泵是利用高速旋转的转子把动量传输给气体分子，使之获得定向速度，从而使得气体分子被压缩，并将气体分子抽向排气口被抽走的一种真空泵，当然，在实际使用时，第一抽气设备5与第二抽气设备6也可采用其他设备，如风机等，只要能够实现对溅射腔11进行抽气即可。此外，值得注意的是，第一抽气设备5与第二抽气设备6的抽气速率及抽气方向均可根据实际使用情况进行调节。通常情况下，可将第一抽气设备5作为主抽气系统，因而第一抽气设备5的抽气速率大于第二抽气设备6的抽气速率。并且，第一抽气设备5的抽气速率可远大于第二抽气设备6的抽气速率，且由于第一抽气设备5的抽气速率或第二抽气设备6的抽气速率可进行适应性调整，使得在当前生产状态时，第一抽气设备5的抽气速率与第二抽气设备6的抽气速率以及二者之间抽速的差值能够达到最佳值，以保证溅射腔11内的气体分布更加均匀。实际使用时，第一抽气设备5的抽速与第二抽气设备6的抽速之间的差值可根据实际使用情况进行调整。

另外，作为优选，如图1、图2所示，磁控溅射装置还包括：设置在第二壳体7上的调节片8，调节片8与开设有第二窗口73的第二壳壁之间可拆卸连接，且调节片8用于对其中任意一个第一窗口72进行封闭，达到改善溅射腔11内气场分布的目的，通过溅射腔11内均匀分布的气场使得基片4的膜层更加均匀。在实际使用时，各调节片8可通过螺栓实现与第二壳壁之间的可拆卸连接，进而能够方便对调节片8的安装位置及安装个数进行调整。

在实际使用过程中，调节片8也可设置有多个，且调节片8的数量少于第一窗口72的数量，同时，一个调节片8仅用于对一个第一窗口72进行封闭。例如，第一窗口72设置有六个，调节片8可设置三个，将三个第一窗口72进行封闭，即三个调节片8可间隔封闭各第一窗口72，也可封闭连续的三个第一窗口72，且调节片8的个数及封闭的第一窗口72的位置可根据实际使用情况进行调整。通过设置多个调节片8将多个第一窗口72进行封闭，进一步避免第一壳体1内的气体集中到第一壳体1内第一承载部31朝向基片4一侧的区域，达到改善溅射腔11内气场分布的目的，使得溅射腔11内第一承载部31两侧的气体分布更加均匀，进而有效提高基片4膜层的均匀性。

在实际使用过程中，当需要对基片4进行镀膜时，首先，将基片4放置在第一承载部31上，并由第一承载部31带动基片4进入溅射腔11内，通过第一抽气设备5将溅射腔11内抽成真空；然后，通过所设置的调节片8封闭与调节片8数量对应相等的第一窗口；在准备完成后，向溅射腔11内注入工艺气体，同时由第一抽气设备5与第二抽气设备6共同向外抽气，使得溅射腔11内的气压保持在稳定状态，打开磁控靶2向溅射腔11内溅射靶原子，对基片4进行均匀地镀膜，从而在磁场、电场等环境相同的情况下，有效使溅射腔11内的气场分布更加均匀，进而有效保证基片4上膜层的均匀性。

本发明的第二实施方式涉及一种磁控溅射装置，第二实施方式与第一实施方式大致相同，主要区别之处在于：在本实施方式中，如图3、图4所示，第二抽气设备6包括：罩体61、抽气管道62与抽气泵63；其中，罩体61设置于第二拼接壳壁上，并将第二窗口73罩住，而抽气管道62设置于抽气腔71内，并分别与罩体61及第二壳体7的底部相连接，而抽气泵63设置在第二壳体7的底部，并与抽气管道62相连接。

具体的说，当第一抽气设备5抽取溅射腔11内的气体时，抽气腔71、第一窗口72和第一抽气孔12相连通，且抽气腔71、第一窗口72、罩体61、第二窗口73和第二抽气孔13相连通；而当第二抽气设备6抽取溅射腔11内的气体时，第二窗口73和第二抽气孔13相连通，且抽气管道62、罩体61、第二窗口73和第二抽气孔13相连通。其中，第一抽气设备5不仅可依次通过第一抽气孔12、第一窗口72和抽气腔71抽取溅射腔11内的气体，还可依次通过抽气腔71、第一窗口72、罩体61、第二窗口73和第二抽气孔13抽取溅射腔11内的气体。第二抽气设备6不仅可由抽气泵63依次通过第二窗口13、第二抽气孔73抽取溅射腔11内的气体，还可由抽气泵63依次通过抽气管道62、罩体61、第二窗口73及第二抽气孔13对溅射腔11内的气体进行抽取，将溅射腔11内气体抽取至溅射腔11外。当然，在实际使用过程中，当第一抽气设备5进行抽气时，也可仅依次通过抽气腔71、第一窗口72、罩体61、第二窗口73和第二抽气孔13相连通形成的抽气通道进行抽气。同理，当第二抽气设备6抽取溅射腔11内的气体时，也可仅依次通过抽气管道62、罩体61、第二窗口73和第二抽气孔13相连通形成的抽气通道进行抽气。

此外，为了方便对第二壳体7及罩体61进行维修更换，罩体61与第二拼接壳壁之间可拆卸连接，例如，罩体61可通过螺栓固定在第二壳体7上。在本实施方式中，第一窗口72开设有多个，且各第一窗口72沿平行于第一承载部31的方向依次排列，从而通过设置多个第一窗口72能够更好地实现对溅射腔11内的气体进行抽气，而第二窗口73开设有两个，并分别沿平行于第一承载部31的方向开设。在实际使用过程中，抽气泵63可采用分子泵，且第一承载部31的安装位置可位于第二壳体7底部的中间位置，因而可有效改变第一承载部31背离放置基片4一侧的气场环境，进而使得溅射腔11内第一承载部31两侧的气场分布更加均匀。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施方式，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。