专利名称：镀膜装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及镀膜技术，尤其涉及溅射镀膜及气相沉积镀膜装置。
背景技术：
镀膜技术包括溅射镀膜及气相沉积镀膜。溅射镀膜利用高能粒子撞击金属靶材， 使金属靶材表面的金属原子被轰炸飞溅出来，沉积到基板上形成金属薄膜。气相沉积镀膜 是将用于给基板镀膜的固态的前驱物加热到一定的温度，使其气化为反应气体，再导入其 它气体，使该两种气体发生反应并沉积在基板上形成的膜层。在目前的镀膜制程中，当需要由溅射镀膜及气相沉积分别为基板镀膜时，要先将 基板放入溅射镀膜设备进行溅射镀膜，再将基板从溅射镀膜设备中取出并放入气相沉积镀 膜设备进行气相沉积镀膜。在基板由溅射镀膜设备搬运到气相沉积镀膜设备的过程中，基 板很容易粘附上杂质，影响镀膜的品质。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种提高镀膜的品质的镀膜装置。一种镀膜装置其包括一个外壳、一个反应装置及一个控制装置。该外壳的内壁开 设有至少一个用于承靠待镀膜基板的基板槽。该反应装置包括一个外筒、一个内筒及至少 一个导管。该外筒设置于该外壳内，该内筒设置于该外筒内，该外壳与该外筒之间形成一个 主腔体，该外筒与该内筒之间形成一个用于容纳气相沉积气体的第一腔体，该内筒形成有 一个用于收容溅射靶材的第二腔体。该外筒开设有至少一个第一通孔及至少一个第二通 孔。该第一通孔连通该第一腔体与该主腔体以允许该第一腔体的气相沉积气体沉积在基板 上。该内筒开设有至少一个第三通孔，每个导管连通对应的一个第二通孔与第三通孔，以将 该第二腔体连通至该主腔体以允许该溅射靶材通过该至少一个导管溅射基板。该控制装置 用于控制整个镀膜的过程。与现有技术相比，本发明的镀膜装置包含了溅射镀膜装置及气相沉积镀膜装置， 通过控制装置控制，基板进行溅射镀膜及气相沉积镀膜时均在同一个腔体中进行，免去基 板在不同设备间搬运的过程，从而降低了基板粘附上杂质的几率提高了镀膜的品质。
图1为本发明的较佳实施方式的镀膜装置的外壳及反应装置的立体分解示意图。图2为图1的镀膜装置的外壳及反应装置的组装截面示意图。图3为图1的镀膜装置的外壳的示意图。图4的图1的镀膜装置的反应装置的分解示意图。图5的图1的镀膜装置的反应装置去掉上盖后的示意图。图6为图1的镀膜装置的控制装置与外接设备的连接示意图。
具体实施例方式请参考 图1及图6，本发明较佳实施方式的镀膜装置10用于对多个待镀膜基板 (图未示)进行镀膜。镀膜装置10具有一个中心轴101且包括一个外壳100、一个驱动装 置200、一个反应装置300及一个控制装置400。请参考图1至图3，外壳100包括壳体102及底盘104。壳体102及底盘104均关 于中心轴101轴对称。壳体102包括一个上端板111、一个平行上端板111的下端板107 (见 图4)及多个连接上端板111与下端板107的侧板108。上端板111对应侧板108的边缘处 间距均勻地开设有多个贯穿至侧板108的气孔105。每个侧板108的内壁上开设有一个用 于承靠基板的基板槽110，每个基板槽110的形状与一个待镀膜的基板的形状相对应，并开 设有一个连通到气孔105的吸附槽112。气孔105连通到一个真空吸附源501 (图1中仅连 接一个气孔105作表示)。如此，真空吸附源501可通过气孔105及吸附槽112利用真空吸 附力将基板吸附在基板槽110中。下端板107开设有一个圆形开口 115。底盘104密封开 Π 115。下端板107沿开口 115的圆周设置有多个位于同一圆周上的滚轮114。底盘104 朝壳体102的表面109中央开设有一个螺孔113及一个以螺孔113为圆心的圆形凹槽116。 圆形凹槽116用于容置多个滚轮114在其中转动。驱动装置200连接壳体102的上端板 111以驱动壳体102绕中心轴101相对于底盘104旋转。在本实施方式中，驱动装置200为马达。请结合图1，图4及图5，反应装置300包括一个柱状的外筒302、一个圆筒状的内 筒304及多个导管306。外筒302、内筒304及多个导管306均关于中心轴101轴对称。外筒302包括一个外筒侧板308、一个设置于外筒侧板308下方的外筒下板303及 设置于外筒侧板308上方的外筒上盖309。外筒侧板308、外筒下板303及外筒上盖309围 成一个第一腔体310。外筒侧板308包括两个平行中心轴101且背对的第一表面305、两个 平行中心轴101且背对的第二表面307及两个平行中心轴101且背对的第三表面315。第 一表面305、第二表面307及第三表面315相互连接构成一个正六棱柱状的外表面。两个第 一表面305上沿与中心轴101平行的方向分别开设有多个沿径向延伸的第一通孔312，两个 第二表面307上沿与中心轴101平行的方向分别开设有多个沿径向延伸的第二通孔314。 外筒下板303面向底盘104的端面(图未标)中央设置有一个垂直外筒下板303的连接轴 319，连接轴319设置在螺孔113中，以将反应装置300固定在底盘104上而设置于外壳100 中，从而使外筒302与外壳100之间形成一个主腔体106。第一通孔312及第二通孔314连 通第一腔体310与主腔体106 (见图2)。可以理解，反应装置300与底盘104固定的方式不限于本实施方式。两个第三表面315靠近外筒上盖309的一端开分别开设有一个第一进气口 322及 由外壳100之外连通至第一腔体310的第二进气口(图未示)，第一进气口 322用于向第一 腔体310引入第一反应气体，第二进气口连接一个供气源503 (见图1)，供气源503用于向 第一腔体310引入第二反应气体，使第一反应气体及第二反应气体在第一腔体310中反应， 反应生成的气相沉积气体(膜料)通过第一通孔312沉积在基板上。内筒304沿中心轴101的方向设置在第一腔体310中央，且其靠近外筒下板303 的底部(图未示)固定在外筒下板303上，其靠近外筒上盖309的顶部(图未标)紧贴外筒上盖309。内筒304在第一腔体310中分隔出一个第二腔体320。内筒304上开设有多 个对应第二通孔314的第三通孔318，每个导管306连通对应的一个第二通孔314及第三通 孔318，以将第二腔体320连通至主腔体106 (见图3)。 内筒304用于承载一个圆柱形靶材(图未示)，靶材沿中心轴101的方向设置于 第二腔体320中且不与内筒304接触。外筒下板303开设有一个由外壳100之外连通至第 二腔体320的第三进气口(图未示)，第三进气口连接至一个外部的懒性气体源505 (见图 6)，以向第二腔体320提供懒性气体。请再结合图6，控制装置400包括输入面板(图未示)、输入模块401、真空控制模 块402、供气控制模块404、懒性气体控制模块406、驱动控制模块408及电源控制模块410。 真空控制模块402、供气控制模块404、懒性气体控制模块406、驱动控制模块408及电源控 制模块410均连接输入模块401。真空控制模块402连接真空吸附源501，供气控制模块404 连接供气源503，懒性气体控制模块406连接懒性气体源505，驱动控制模块408连接驱动 装置200。电源控制模块410连接一个电源509，电源509的阴极(图未示)与靶材连接， 电源509的阳极(图未示)与基板连接。输入模块401连接输入面板，用于接收用于输入 的镀膜信息，如膜层种类及膜层厚度，以控制其它各个模块。控制装置400该控制装置用于 控制基板在同一位置分别进行溅射镀膜及气相沉积镀膜。可以理解，外筒302及内筒304的形状不限于本实施方式；驱动装置200不限于本 实施方式所提供的马达。镀膜装置10工作时，在第二腔体320放入圆柱形靶材，如钛(Ti)做成的靶材，盖 上外筒上盖309，再将底盘104组装上壳体102，以将反应装置300密封于主腔体106中。用 户在控制装置400的输入面板上输入膜层种类及膜层厚度等第一镀膜信息，输入模块401 控制驱动控制模块408启动驱动装置200以驱动壳体102旋转，此过程中，由于壳体102及 底盘104是以多个滚轮114可活动地连接，壳体102旋转时，底盘104静止不动。因此，基 板绕反应装置300旋转。同时，输入模块401控制懒性气体控制模块406开启懒性气体源 505，以向在第二腔体320内引入懒性气体，如氩气。输入模块401控制电源控制模块410 开启电源509，由于靶材与基板间电场的作用，氩气电离成氩离子和电子，氩离子在电场的 作用下加速轰击靶材表面，使靶材溅射出大量靶材原子，靶材原子通过导管306溅射到基 板表面，由于溅射镀膜过程中基板一直绕反应装置300旋转，因此，所镀膜层均勻，且可同 时对多个基板进行溅射镀膜。按照用户输入的第一镀膜信息，溅射镀膜过程经过对应第一 镀膜信息的时间后，输入模块401控制驱动控制模块408关闭驱动装置200，控制懒性气体 控制模块406关闭懒性气体源505，控制电源控制模块410关闭电源509，以结束溅射镀膜。优选地，靶材为管状，第二腔体320正中间设置有一个圆柱形的循环水道(图未 示)。靶材套设在该循环水道上且与该循环水道紧密接触。循环水道环绕内供以冷水通过， 进而对靶材进行冷却，使得靶材40的温度不会过高。溅射镀膜完成后进入气相沉积镀膜阶段，用户在控制装置400的输入面板(图未 示)上重新输入膜层种类及膜层厚度等第二镀膜信息，输入模块401控制驱动控制模块408 启动驱动装置200以驱动壳体102旋转。输入模块401控制供气控制模块404启动供气源 503，以经第一进气口 322向第一腔体310通入对应第二镀膜信息的定量的第一反应气体， 如四氢化硅(SiH4),再经第二进气口(图未示)向第一腔体310通入对应第二镀膜信息的定量的第二反应气体，如氢气(H2)，使四氢化硅及氢气在第一腔体310中反应得到所需气态 硅膜料。由于基板所镀膜层的厚度与第一反应气体及第二反应气体的反应时间成正比，因 此，根据所需膜层的厚度，经过所需时间后，再向第一腔体内通入第一反应气体及第二反应 气体，由于新通入第一反应气体及第二反应气体的压力，反应后得到的气态硅膜料被挤压 而通过第一通孔312排出反应装置300之外，并沉积在基板的表面，形成所需硅膜层。由于 溅射镀膜过程中基板一直绕反应装置300旋转，因此，所镀膜层均勻，且可同时对多个基板 进行溅射镀膜。按照用于输入的第二镀膜信息，气相沉积镀膜过程经过对应第二镀膜信息 的时间后，输入模块401控制驱动控制模块408关闭驱动装置200，控制供气控制模块404 关闭启动供气源503，以结束气相沉积镀膜。可以理解，镀膜装置10也可以先进行气相沉积镀膜，再进行溅射镀膜，且可以进 行多轮气相沉积镀膜及溅射镀膜。也可以理解，若只对一个基板的特定位置进行镀膜，也可 不必设置驱动壳体102。请结合图1，图5及图6，优选地，反应装置300还包括两个放置器380。每个放置 器380包括一个方柱形的放置槽390。两个放置器380分别设置在两个第三表面315上，且 放置槽390通过第一进气口 322连通第一腔体310。放置槽390用于放置用于气化成所述 第一反应气体的前驱物(图未示)。每个放置槽390靠近底盘104的一端通过一个导热管 (图未标)连接到一个供热源507。对应的，控制装置400还包括一个连接供热源507且受 输入模块401控制的供热控制模块412。气相沉积镀膜过程中，供热源507通过供热控制模 块412的控制向放置槽390提供热量，以加热其中的前驱物。前驱物气化而成的第一反应 气体通过第一进气口 322进入第一腔体310。对应的，此时供气源503只需提供第二反应气 体。优选地，请参考图2，反应装置300还包括四个挡板装置500。控制装置400还包 括一个受输入 模块401控制的马达控制模块414。其中两个挡板装置500用于遮盖多个第 一通孔312，另两个挡板装置500用于遮盖多个第二通孔314。每个挡板装置500包括一个 连接马达控制模块414的马达506、一个架体504及一个方形的挡板502。马达506包括包 括一个马达本体508及一个开设有螺纹的转轴510。架体504大致呈“V”形，其一端(图未 标)固定在放置器380的外侧392中间部位，另一端平行第一表面305 (第二表面307)且 连接马达本体508。挡板502包括一个板体512及一个设置于板体512中间的固定栓514。 固定栓514上开设有对应转轴510的螺孔(图未标)。转轴510螺入螺孔中以将挡板502 固定在架体504上。马达506用于驱动挡板502沿平行第一表面305 (第二表面307)的方 向来回移动。挡板502设置在第一通孔312 (第二通孔314)上且覆盖第一通孔312 (第二 通孔314)。当镀膜装置10进行溅射镀膜时，马达506驱动挡板502覆盖在第一通孔312 上，防止第一腔体310中残留的气体通过第一通孔312而沉积在基板表面而影响溅射镀膜 的质量。当镀膜装置10进行气相沉积镀膜时，马达506驱动挡板502覆盖在第二通孔314 上，防止第一反应气体及第二反应气体及生产的磨料进入第二腔体320而沉积在靶材的表 面而影响靶材的性能。可以理解，若反应装置300不包括两个放置器380，则架体504 —端(图未标)也 可固定在外筒302外侧的中间部位，以达到将架体504固定在反应装置300上的目的。本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本 发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的 适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。
权利要求
1.一种镀膜装置，其包括一个外壳、一个反应装置及一个控制装置；其特征在于该外壳的内壁开设有至少一个用于承靠待镀膜基板的基板槽；该反应装置包括一个外 筒、一个内筒及至少一个导管；该外筒设置于该外壳内，该内筒设置于该外筒内，该外壳与 该外筒之间形成一个主腔体，该外筒与该内筒之间形成一个用于容纳气相沉积气体的第一 腔体，该内筒形成有一个用于收容溅射靶材的第二腔体；该外筒开设有至少一个第一通孔 及至少一个第二通孔；该第一通孔连通该第一腔体与该主腔体以允许该第一腔体的气相沉 积气体沉积在基板上；该内筒开设有至少一个第三通孔；每个导管连通对应的一个第二通 孔与第三通孔，以将该第二腔体连通至该主腔体以允许该溅射靶材通过该至少一个导管溅 射基板；该控制装置用于控制基板在同一位置分别进行溅射镀膜及气相沉积镀膜。
2.如权利要求1所述的镀膜装置，其特征在于，该外壳具有一个中心轴且包括壳体、位 于壳体下方的底盘；该壳体包括一个上端板、一个平行上端板的下端板及多个连接该上端 板与该下端板的侧板；该上端板对应侧板的边缘间距均勻地开设有多个贯穿至该侧板的气 孔，每个侧板的内壁上开设有所述基板槽，每个基板槽开设有一个连通到该气孔的吸附槽。
3.如权利要求2所述的镀膜装置，其特征在于，该下端板设置有多个位于同一圆周上 的滚轮；底盘面向壳体的端面中央开设有一个对应该多个滚轮的圆形凹槽，圆形凹槽用于 容置该多个滚轮在其中转动。
4.如权利要求2所述的镀膜装置，其特征在于，该底盘面向该壳体的端面中心开设有 一个螺孔，该外筒下端板面向该底盘的端面中央设置有一个垂直该外筒下板的连接轴；该 连接轴设置在该螺孔中以将该反应装置固定在该底盘上。
5.如权利要求1所述的镀膜装置，其特征在于，该外筒关于一个中心轴对称且包括一 个外筒侧板、一个设置于该外筒侧板下方的外筒下板及设置于该外筒侧板上方的外筒上 盖；该外筒侧板、该外筒下板及该外筒上盖围成所述第一腔体。
6.如权利要求5所述的镀膜装置，其特征在于，该外筒侧板包括两个平行该中心轴且 相互背对的第一表面、两个平行该中心轴且相互背对的第二表面；该两个第一表面上分别 开设所述至少一个第一通孔，该两个第二表面上分别开设有所述至少一个第二通孔。
7.如权利要求6所述的镀膜装置，其特征在于，该外筒侧板还包括两个平行该中心轴 且相互背对的第三表面，该两个第三表面上分别开设有一个进气口 ；该反应装置还包括两 个分别设置在该两个第三表面上的放置器，每个放置器包括一个放置槽，且该放置槽通过 该进气口连通该第一腔体。
8.如权利要求2所述的镀膜装置，其特征在于，该控制装置包括输入面板、连接输入面 板的输入模块、真空控制模块、供气控制模块、懒性气体控制模块、驱动控制模块及电源控 制模块；该真空控制模块、供气控制模块、懒性气体控制模块、驱动控制模块及电源控制模 块均连接该输入模块。
9.如权利要求8所述的镀膜装置，其特征在于，该基板槽连接一个真空吸附源，该第一 腔体连接一个供气源，该第二腔体连接一个懒性气体源，该第二腔体设置有一个靶材，该靶 材连接一个电源的阴极，该基板连接一个电源的阳极；该真空控制模块连接该真空吸附源， 该供气控制模块连接该供气源，该懒性气体控制模块连接该懒性气体源，该电源控制模块 连接该电源。
10.如权利要求8所述的镀膜装置，其特征在于，该镀膜装置还包括一个连接该外壳的上端板的驱动装置，该驱动装置用于驱动该外壳绕该中心轴的旋转；该驱动装置连接该驱 动控制模。
11.如权利要求8所述的镀膜装置，其特征在于，该反应装置还包括四个挡板装置，其 中两个该挡板装置可活动地遮盖该至少一个第一通孔，另两个挡板装置可活动地遮盖该至 少一个第二通孔。
12.如权利要求11所述的镀膜装置，其特征在于，每个挡板装置包括一个马达、一个架 体及一个方形的挡板；该马达包括包括一个马达本体及一个开设有螺纹的转轴；该架体大 致呈“V”形，其一端固定在外筒外侧中间部位，另一端连接该马达本体；该挡板包括一个板 体及一个设置于板体中间的固定栓，该固定栓上开设有对应该转轴的螺孔；该转轴螺入该 螺孔中以将该档板固定在该架体上。
全文摘要
本发明提供一种镀膜装置，其包括一个外壳、一个反应装置及一个用于控制镀膜过程的控制装置。反应装置包括一个外筒、一个内筒及至少一个导管。外筒设于外壳内，内筒设于外筒内。外壳与外筒间形成一个用于收容待镀膜基板的主腔体，外筒与内筒间形成一个用于容纳气相沉积气体的第一腔体，内筒形成有一个用于收容溅射靶材的第二腔体。外筒开设有第一通孔及第二通孔，第一通孔连通第一腔体与主腔体以允许气相沉积气体沉积在基板上。内筒开设有第三通孔，每个导管连通对应的一个第二通孔与第三通孔，以将第二腔体连通至主腔体以允许溅射靶材通过导管溅射基板。基板通过控制装置控制可在同一位置分别被溅射镀膜及气相沉积镀膜，降低基板粘附杂质的几率。
文档编号C23C16/52GK102080214SQ20091031069
公开日2011年6月1日 申请日期2009年11月30日 优先权日2009年11月30日
发明者裴绍凯 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司