一种双通道类金刚石碳膜沉积装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及镀膜技术领域，尤其涉及一种双通道类金刚石碳膜沉积装置，真空室的上盖与真空室的室底相对，真空室的侧壁连接上盖和室底；阳极靶和阴极靶设置在真空室的内部，阳极靶与阴极靶相对设置，阴极靶位于真空室的室底与阳极靶之间；驱动机构穿过室底与阴极靶相连；第一连接通道和第二连接通道在并联后，串联在抽真空装置和真空室之间，连通抽真空装置与真空室，第一连接通道的直径为第二连接通道的直径的3倍；第一调节阀设置在第一连接通道与真空室连通处；第二调节阀设置在第二连接通道与真空室连通处。本申请通过在抽真空装置与真空室之间设置两个连接通道，通过对两个连接通道的开闭程度的调节，能够精确的控制沉积装置内部气流的均匀性。
【专利说明】
一种双通道类金刚石碳膜沉积装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及镀膜技术领域，尤其涉及一种双通道类金刚石碳膜沉积装置。
【背景技术】
[0002]类金刚石碳膜(Diamond Like Carbon，DLC)是一种以sp3和sp2键的形式结合生成的亚稳态材料，其不仅兼具了金刚石和石墨的优良特性，还具有高硬度、高电阻率和良好光学性能，同时又具有自身独特摩擦学特性，可广泛用于机械、电子、光学、热学、声学和医学等领域。
[0003]由于DLC是亚稳态材料，在制备过程中需要荷能离子轰击生长表面，通常，采用物理气相沉积方法、化学沉积方法或等离子体增强化学气相沉积(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposit1n,PECVD)方法进行制备，而PECVD方法由于沉积速率快、成膜质量好，被广泛应用于DLC的制备。
[0004]对于沉积装置而言，其内部的气流的均匀性对沉积效果至关重要。现有技术在沉积装置的抽真空装置与真空室之间仅存在一个连接通道，在调节气流时，不仅调节精度低，重复性差，还会导致沉积效果不理想。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型通过提供一种双通道类金刚石碳膜沉积装置，解决了现有技术中沉积装置内气流调节精度低、重复性差的技术问题。
[0006]本实用新型实施例提供了一种双通道类金刚石碳膜沉积装置，包括真空室、阳极靶、阴极靶、驱动机构、抽真空装置、第一连接通道、第二连接通道、第一调节阀、第二调节阀和充气引入座；
[0007]所述真空室的上盖与所述真空室的室底相对，所述真空室的侧壁连接所述上盖和所述室底，以形成一腔室；
[0008]所述阳极靶和所述阴极靶设置在所述真空室的内部，且，所述阳极靶与所述阴极靶相对设置，所述阴极靶位于所述真空室的室底与所述阳极靶之间；
[0009]所述驱动机构穿过所述室底与所述阴极靶相连；
[0010]所述第一连接通道和所述第二连接通道在并联后，串联在所述抽真空装置和所述真空室之间，以连通所述抽真空装置与所述真空室，其中，所述第一连接通道的直径为所述第二连接通道的直径的3倍；
[0011 ]所述第一调节阀设置在所述第一连接通道与所述真空室连通处；
[0012]所述第二调节阀设置在所述第二连接通道与所述真空室连通处；
[0013]所述充气引入座设置在所述室底。
[0014]优选的，所述第二连接通道的直径范围为60?100mm。
[0015]优选的，所述第二连接通道的直径为80_。
[0016]优选的，还包括气压传感器；
[0017]所述气压传感器设置于所述真空室的内部，且，所述气压传感器分别与所述第一调节阀和所述第二调节阀相连。
[0018]优选的，所述第一调节阀和所述第二调节阀均为蝶阀。
[0019]优选的，所述驱动机构为电机。
[0020]优选的，还包括升降机构；
[0021 ]所述升降机构与所述上盖相连。
[0022]优选的，所述升降机构为电动升降机构或液压升降机构。
[0023]优选的，所述抽真空装置为抽真空装置。
[0024]本实用新型实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点:
[0025]本实用新型通过在抽真空装置与真空室之间设置一大一小两个直径不同的连接通道，两个连接通道之间并联，通过对两个连接通道的开闭程度的调节，能够精确的控制沉积装置内部气流的均匀性，保证气流均匀，重复性好，反应速度快，同时还能够得到满意的沉积效果。
【附图说明】
[0026]为了更清楚地说明本实用新型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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0027]图1为本实用新型实施例中一种双通道类金刚石碳膜沉积装置的剖面图。
[0028]其中，I为真空室，101为上盖，2为门体，3为阳极靶，4为阴极靶，5为驱动机构，6为抽真空装置，71为第一连接通道，72为第二连接通道，8为机架，9为探视窗，10为升降机构，11为电场平衡机构，12为第二调节阀。
【具体实施方式】
[0029]为解决现有技术中沉积装置内气流调节精度低、重复性差的技术问题，本实用新型提供一种双通道类金刚石碳膜沉积装置，通过在抽真空装置与真空室之间设置一大一小两个直径不同的连接通道，两个连接通道之间并联，通过对两个连接通道的开闭程度的调节，能够精确的控制沉积装置内部气流的均匀性，保证气流均匀，重复性好，反应速度快，同时还能够得到满意的沉积效果。
[0030]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0031]本实用新型实施例提供一种类金刚石碳膜沉积装置，如图1所示，所述装置包括真空室1、阳极靶3、阴极靶4、驱动机构5、抽真空装置6、第一连接通道71、第二连接通道72、第一调节阀、第二调节阀12和机架8，其中，第一调节阀未图示。真空室I放置于机架8上。阳极靶3和阴极靶4设置在真空室I的内部，且，阳极靶3与阴极靶4相对设置，且阴极靶4位于真空室I的室底与阳极靶3之间。驱动机构5穿过真空室I的室底与阴极靶4相连。第一连接通道71和第二连接通道72在并联后，串联在抽真空装置6和真空室I之间，以连通抽真空装置6与真空室I，其中，抽真空装置6具体为分子栗。第一连接通道71和第二连接通道72的直径不同，第一连接通道71的直径为第二连接通道72的直径的3倍。第一调节阀设置在第一连接通道71与真空室I连通处。第二调节阀12设置在第二连接通道72与真空室I连通处。其中，第一调节阀用于控制第一连接通道71的开闭程度，第二调节阀12用于控制第二连接通道72的开闭程度，第一调节阀与第一连接通道71的尺寸匹配，第二调节阀12与第二连接通道72的尺寸匹配，第一调节阀和第二调节阀12均为蝶阀。
[0032]本申请在抽真空装置6与真空室I之间设置一大一小两个直径不同的连接通道，通过对两个连接通道的控制，能够精确的控制沉积装置内部气流的均匀性，保证气流均匀，重复性好，同时还能够得到满意的沉积效果。
[0033]在本申请中，第二连接通道72的优选直径范围为60?100mm，从而，第一连接通道71的直径范围为180mm?300_。为达到更好的调节效果，优选的，第二连接通道72的直径为80mm，则第一连接通道71的直径为240mm。
[0034]需要说明的是，根据实际抽真空和充气情况的不同，可以采用不同的调节策略对两个调节阀进行控制，进而调节两个连接通道的开闭程度，例如，关闭任一连接通道，仅调节打开的另一连接通道，或者，同时打开两个连接通道并进行调节。本申请下面将对调节策略给出一具体实施例，但对于连接通道的开闭以及开闭程度的调节并不限于此具体实施例，本领域技术人员在基于本实用新型公开的内容启示下，能够根据实际情况以其他方式调节连接通道。
[0035]在一具体实施例中，直径为240mm的第一连接通道71用于抽本地真空，而直径为80mm的第二连接通道72用于进一步对气流进行精确控制，当抽本地真空时，通过控制第一调节阀，使第一连接通道71处于全开状态，即第一连接通道71的直径敞开程度为100%，同时，通过控制第二调节阀12，使第二连接通道72处于全闭状态，S卩，第二连接通道72的直径敞开程度为O %，从而快速抽本地真空。在抽本地真空结束后，逐渐关闭第一连接通道71，并逐渐打开第二连接通道72，利用直径较小的第二连接通道72来调节沉积装置内的气流。
[0036]进一步，本申请的双通道类金刚石碳膜沉积装置还包括气压传感器，气压传感器设置于真空室I的内部，且，气压传感器分别与第一调节阀和第二调节阀12相连。气压传感器用于检测真空室I内部的气压值，并反馈给第一调节阀和第二调节阀12，以实现对第一调节阀和第二调节阀12的自动控制。
[0037]另外，本申请的双通道类金刚石碳膜沉积装置还包括升降机构10。升降机构10的一端固定在机架8上，且，升降机构10的另一端与真空室I的上盖101相连。利用升降机构10能够打开真空室11的上盖101，并旋转上盖101，以便于对真空室I内部的元件进行拆卸。进一步，升降机构10为电动升降机构或液压升降机构。另外，在真空室I的室底还设置有充气引入座，充气系统通过充气引入座与真空室I相连，保证稳定的充气，其中，充气引入座未图不O
[0038]现有技术在清理沉积物垃圾时，真空吸头从真空室I的上方伸入到真空室I的底部，对底部的沉积物垃圾进行清理，由于真空吸头往往不方便拐弯，因此，在清理真空室I底部的沉积物垃圾时，清扫难度大，存在清理不彻底的问题，难以将沉积物垃圾清理干净，影响下一次沉积。因此，在真空室I的侧壁上开设一开口，门体2在开口处与真空室I连接，用于盖设开口。
[0039]本申请在真空室丨的侧壁上设置门体2，在需要清理沉积物垃圾时，打开侧壁上的门体2，将真空吸头从真空室I的侧壁伸到内部进行清扫，真空吸头不再需要拐弯，易于清理底部的沉积物垃圾，清理彻底，不会污染下一次沉积过程。
[0040]通常，真空室I为圆柱体，在本申请中，门体2的形状不受开口的限制，只要门体2在与真空室I连接后，在关门时能够保证真空室I封闭即可。门体2的形状可以为方形，也可以为圆形。另外，优选的，门体2的材料与真空室I的材料相同。
[0041 ] 为方便随时观察真空室I内的反应状态，以及观察真空室I内沉积物垃圾的积累程度，门体2上设置有一探视窗9，探视窗9的形状同样不受门体2的形状的限制，当门体2为方形时，探视窗9可以为圆形，也可以为方形。通过探视窗9，操作人员能够随时观察真空室I内的反应状态，并在需要时作出相应的处理，同时，通过探视窗9还能够随时观察到沉积物垃圾的积累程度，在积累到一定程度后，停止反应打开门体2进行清扫。
[0042]由于在增设门体2时，将会在真空室I的侧壁上开口，而开口会在一定程度上造成真空室I内的电场不平衡。因此，本申请在开口处增设电场平衡机构11，电场平衡机构11可拆卸地连接在开口处的真空室I的侧壁上，用于补全开口，其中，电场平衡机构11呈板状，且，电场平衡机构11的尺寸大于等于开口的尺寸。
[0043]具体来讲，当电场平衡机构11的尺寸大于开口的尺寸时，电场平衡机构11与开口的形状可以相同，也可以不同，只要在安装后，电场平衡机构11能够补全开口即可。而，当电场平衡机构11的尺寸等于开口的尺寸时，电场平衡机构11与开口的形状相同，大小也相同，在安装时，电场平衡机构11刚好能够补全开口。本申请通过在开口处增设电场平衡机构11，利用电场平衡机构11补全真空室I的侧壁上的开口，从而能够保证真空室I内的电场平衡，进而保证沉积效果。
[0044]优选的，电场平衡机构11的尺寸与开口的尺寸相同，电场平衡机构11刚好能够补全开口，从而，既能够保证电场平衡，又不会浪费材料。又，电场平衡机构11与真空室I的侧壁之间通过螺栓连接，当需要从真空室I内部拆卸下电场平衡机构11时，先拆卸下螺栓，再从真空室I侧壁上取下电场平衡机构11，拆卸方便。
[0045]当真空室I为圆柱体时，在一种具体实施例中，开口为弧形，从而，与开口相匹配的电场平衡机构11为弧形板，该弧形板的弧度与开口相匹配，因此，该弧形板的弧度与真空室I的侧壁的弧度相匹配。进一步，该弧形板与阴极靶4同心。当然，根据实际需要若开设的开口不是弧形，则根据开口实际的形状与大小，适应性地调整电场平衡机构11的形状与大小，以确保电场平衡机构11补全开口。优选的，电场平衡机构11的材料与真空室I的材料相同。
[0046]需要说明的是，当所述装置包括电场平衡机构11，在需要清理沉积物垃圾时，先拆卸下电场平衡机构U，接着真空吸头才能从真空室I侧壁打开的门体2伸到内部进行清扫，在清扫后，再将电场平衡机构11安装到真空室I的侧壁上。
[0047]上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点:
[0048]本实用新型通过在抽真空装置与真空室之间设置一大一小两个直径不同的连接通道，两个连接通道之间并联，通过对两个连接通道的开闭程度的调节，能够精确的控制沉积装置内部气流的均匀性，保证气流均匀，重复性好，反应速度快，同时还能够得到满意的沉积效果。
[0049]尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
[0050]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种双通道类金刚石碳膜沉积装置，其特征在于，包括真空室、阳极靶、阴极靶、驱动机构、抽真空装置、第一连接通道、第二连接通道、第一调节阀、第二调节阀和充气引入座； 所述真空室的上盖与所述真空室的室底相对，所述真空室的侧壁连接所述上盖和所述室底，以形成一腔室； 所述阳极靶和所述阴极靶设置在所述真空室的内部，且，所述阳极靶与所述阴极靶相对设置，所述阴极靶位于所述真空室的室底与所述阳极靶之间； 所述驱动机构穿过所述室底与所述阴极靶相连； 所述第一连接通道和所述第二连接通道在并联后，串联在所述抽真空装置和所述真空室之间，以连通所述抽真空装置与所述真空室，其中，所述第一连接通道的直径为所述第二连接通道的直径的3倍； 所述第一调节阀设置在所述第一连接通道与所述真空室连通处； 所述第二调节阀设置在所述第二连接通道与所述真空室连通处； 所述充气弓I入座设置在所述室底。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第二连接通道的直径范围为60?100mm。3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第二连接通道的直径为80_。4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括气压传感器； 所述气压传感器设置于所述真空室的内部，且，所述气压传感器分别与所述第一调节阀和所述第二调节阀相连。5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一调节阀和所述第二调节阀均为蝶阀。6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动机构为电机。7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括升降机构； 所述升降机构与所述上盖相连。8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述升降机构为电动升降机构或液压升降机构。9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述抽真空装置为抽真空装置。
【文档编号】C23C16/455GK205529027SQ201620267625
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】向勇, 傅绍英, 徐子明, 杨小军, 孙力
【申请人】成都西沃克真空科技有限公司