磁控溅射装置的制造方法
【专利摘要】一种磁控溅射装置，包括工作腔室、基底、靶材及磁铁，基底、靶材及磁铁由上而下依次设置于工作腔室中，磁铁为多个条状且水平平行间隔设置，磁控溅射装置还包括靶材消耗监控装置，靶材消耗监控装置包括激光收发装置、计算模块、以及磁铁调整模块，激光收发装置为多个且均匀设置于基底上，激光收发装置与计算模块电性连接，激光收发装置记录收发激光的时间差并通过计算模块计算出每个激光收发装置所对应位置的靶材消耗量，磁铁调整模块与计算模块电性连接，磁铁调整模块根据计算模块的计算结果依次调整每个激光收发装置所对应磁靶距。上述磁控溅射装置，可实时准确监控靶材消耗量，准确调整磁靶距，提升溅射镀膜品质，保证镀膜均匀性和稳定性。
【专利说明】
磁控溅射装置
技术领域
[0001 ]本发明涉及真空镀膜技术领域，尤其涉及一种磁控溅射装置。
【背景技术】
[0002]磁控溅射技术已发展成为工业镀膜中非常重要的技术之一。由于其具有溅射速率高，沉积速率高，沉积温度低，薄膜质量好的等优点，越来越受到有关方面的关注。例如，磁控溅射技术已经应用延伸到许多生产和科研领域，在电子、光学、表面功能薄膜、薄膜发光材料等许多方面都有广泛的应用。特别是用磁控溅射技术制备的透明导电玻璃目前广泛应用于平板显示器、太阳能电池、建筑玻璃、微波与射频屏蔽装置与器件、传感器等领域。
[0003]磁控溅射装置是通过靶材对基板进行镀膜，而靶材随着使用在不断消耗，由于靶材位于磁控溅射装置的腔体内，故无法监控靶材每个部位的实际使用消耗量，进而无法对磁铁与靶材的间距(简称磁靶距)做出相应的调控。目前，通常采用直流四点探针量测法(Rs法)来测定膜层电阻均匀性，以判断靶材消耗的程度，再人为确定磁靶距是否需要调整以及具体调整情况，由于该方法有人为因素的参与其结果必然会增加不确定性，给磁靶距调整造成一定的难度。
【发明内容】
[0004]鉴于上述状况，有必要提供一种结构简单、可准确计算靶材消耗量及调整磁靶距的磁控溅射装置，以解决现有技术中的不足。
[0005]本发明提供一种磁控溅射装置，包括工作腔室、基底、靶材、以及磁铁，所述基底、所述靶材、以及所述磁铁由上而下依次设置于所述工作腔室中，所述磁铁为多个条状且水平平行间隔设置，所述磁控溅射装置还包括靶材消耗监控装置，所述靶材消耗监控装置包括激光收发装置、计算模块、以及磁铁调整模块，所述激光收发装置为多个且均匀的设置于所述基底上，所述激光收发装置与所述计算模块电性连接，所述激光收发装置记录收发激光的时间差并通过所述计算模块计算出每个所述激光收发装置所对应位置的靶材消耗量，所述磁铁调整模块与计算模块电性连接，所述磁铁调整模块根据所述计算模块的计算结果依次调整每个所述激光收发装置所对应的磁靶距。
[0006]进一步地，所述基底上均匀的设置有多个通孔，所述通孔的位置与所述磁铁的位置上下对应，所述激光收发装置设置于所述通孔中。
[0007]进一步地，所述靶材消耗监控装置还包括模拟模块和显示屏幕，所述模拟模块分别与所述显示屏幕、所述计算模块、以及所述磁铁调整模块电性连接，所述显示屏幕设置于所述工作腔室的外壁上，将所述计算模块计算得到所述靶材消耗量及所述磁铁调整模块调整的所述磁靶距通过所述模拟模块模拟并于所述显示屏幕显示靶材实时状态图。
[0008]进一步地，所述工作腔室为一个封闭的空间，所述工作腔室的侧壁上设置有进气口和抽气口，所述抽气口连接有真空栗。
[0009]进一步地，所述基底可采用石英、陶瓷、及玻璃。
[0010]进一步地，所述靶材与所述磁铁之间还设置有背板。
[0011]进一步地，所述磁铁为永磁铁。
[0012]本发明实施例的技术方案带来的有益效果是:上述的磁控溅射装置，由于包括靶材消耗监控装置，可实时准确监控靶材消耗量，准确调整磁靶距，提升磁控溅射镀膜的品质，保证镀膜的均匀性和稳定性。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的磁控溅射装置的结构示意图；
[0014]图2是图1中Π— Π处的剖视图；
[0015]图3是图1中m—m处的剖视图；以及
[0016]图4是是本发明的靶材消耗监控装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0018]在本发明说明书中所称的方位“上”及“下”仅用以表示相对的方位关系，并对于本说明书的附图而言中所体现的位置关系。
[0019]图1是本发明的磁控溅射装置的结构示意图，图2是图1中Π— Π处的剖视图，图3是图1中m — m处的剖视图，请参见图1至图3所示，磁控溅射装置10包括工作腔室11、基底12、靶材13、磁铁14、以及靶材消耗监控装置15。
[0020]工作腔室11即阴极腔室，磁控溅射装置10的其他部件大部分设置于工作腔室11中，工作腔室11为一个封闭的空间，工作腔室11的侧壁上设置有进气口 112和抽气口 114，抽气口 114连接有真空栗(图未示)，进气口 112用于氩气以及反应气体如氮气或氧气的进入。在本实施例中，基底12、靶材13、磁铁14由上而下依次设置于工作腔室11中。基底12为矩形板状结构，基底12可采用石英、陶瓷、及玻璃等材质制成，但不限于此。靶材13设置于基底12与磁铁14之间，靶材13根据溅射的需要来进行选择，磁铁14为多个条状且水平平行间隔设置于靶材13的下方，磁铁14为永磁铁。靶材13与磁铁14之间还可设置有背板(图未示)。
[0021]图4是是本发明的靶材消耗监控装置的结构示意图，参见图4所示，靶材消耗监控装置15包括激光收发装置152、计算模块154、以及磁铁调整模块155。另结合图2所示，为配合激光收发装置152的安装，于基底12上均匀的设置有多个通孔122，通孔122的位置与磁铁14的位置上下对应，激光收发装置152设置于通孔122中。请继续参考图4，激光收发装置152和计算模块154电性连接，激光收发装置152记录收到与发出(收发)激光的时间差，并通过计算模块154计算出每个激光收发装置152所对应位置的靶材消耗量h，磁铁调整模块155和计算模块154电性连接，磁铁调整模块155根据计算模块154的计算结果依次调整每一激光收发装置152所对应的磁铁14与靶材13的间距(磁靶距)d，具体地，某位置的靶材消耗量h为几毫米厚度，则其对应的磁靶距d增加几毫米，始终保持靶材13表面与磁铁14间距不变。对于靶材13消耗到一定程度后，靶材消耗监控装置15通过对靶磁距d的自动调整，从而继续保持镀膜的均匀性及镀膜的质量。
[0022]靶材消耗监控装置15还可包括模拟模块156和显示屏幕158，模拟模块156分别与显示屏幕158、计算模块154、以及磁铁调整模块155电性连接，显示屏幕158设置于工作腔室11的外壁上，将计算模块154计算得到所有位置的靶材消耗量h以及磁铁调整模块155调整的磁靶距d通过模拟模块156模拟并于显示屏幕158显示靶材实时状态图。
[0023]本发明实施例的技术方案带来的有益效果是:上述的磁控溅射装置10，由于包括靶材消耗监控装置15，可实时准确监控靶材消耗量h，准确调整磁靶距d，提升磁控溅射镀膜的品质，保证镀膜的均匀性和稳定性。
[0024]基于上述描述，本领域技术人员应该明白，本发明实施例中所有附图是磁控溅射装置的简略的示意图，只为清楚描述本方案中与本发明点相关的结构，对于其他的与本发明点无关的结构是现有结构，在附图中并未体现或只体现部分。
[0025]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种磁控溅射装置(10)，包括工作腔室(11)、基底(12)、靶材(13)、以及磁铁(14)，所述基底(12)、所述靶材(13)、以及所述磁铁(14)由上而下依次设置于所述工作腔室(11)中，所述磁铁(14)为多个条状且水平平行间隔设置，其特征在于:所述磁控溅射装置(10)还包括靶材消耗监控装置(15)，所述靶材消耗监控装置(15)包括激光收发装置(152)、计算模块(154)、以及磁铁调整模块(155)，所述激光收发装置(152)为多个且均匀的设置于所述基底(12)上，所述激光收发装置(152)与所述计算模块(154)电性连接，所述激光收发装置(152)记录收发激光的时间差并通过所述计算模块(154)计算出每个所述激光收发装置(152)所对应位置的靶材消耗量(h)，所述磁铁调整模块(155)与计算模块(154)电性连接，所述磁铁调整模块(155)根据所述计算模块(154)的计算结果依次调整每个所述激光收发装置(152)所对应的磁靶距(d)。2.如权利要求1所述的磁控溅射装置(10)，其特征在于:所述基底(12)上均匀的设置有多个通孔(122)，所述通孔(122)的位置与所述磁铁(14)的位置上下对应，所述激光收发装置(152)设置于所述通孔(122)中。3.如权利要求1所述的磁控溅射装置(10)，其特征在于:所述靶材消耗监控装置(15)还包括模拟模块(156)和显示屏幕(158)，所述模拟模块(156)分别与所述显示屏幕(158)、所述计算模块(154)、以及所述磁铁调整模块(155)电性连接，所述显示屏幕(158)设置于所述工作腔室(11)的外壁上，将所述计算模块(154)计算得到所述靶材消耗量(h)及所述磁铁调整模块(155)调整的所述磁靶距(d)通过所述模拟模块(156)模拟并于所述显示屏幕(158)显示靶材实时状态图。4.如权利要求1所述的磁控溅射装置(10)，其特征在于:所述工作腔室(11)为一个封闭的空间，所述工作腔室(11)的侧壁上设置有进气口(112)和抽气口(114)，所述抽气口(114)连接有真空栗。5.如权利要求1所述的磁控溅射装置(10)，其特征在于:所述基底(12)可采用石英、陶瓷、及玻璃。6.如权利要求1所述的磁控溅射装置(10)，其特征在于:所述靶材(13)与所述磁铁(14)之间还设置有背板。7.如权利要求1所述的磁控溅射装置(10)，其特征在于:所述磁铁(14)为永磁铁。
【文档编号】C23C14/35GK105951052SQ201610496839
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】张杨, 杨大可, 乔恩琳, 吉冠腾
【申请人】昆山国显光电有限公司