一种双室磁控溅射电子束镀膜机的制作方法

文档序号:12430845阅读:418来源:国知局

本实用新型涉及真空镀膜设备,尤其涉及一种双室磁控溅射电子束镀膜机。



背景技术:

磁控溅射的基本原理是利用Ar气中的等离子体在电场和交变磁场的作用下,被加速的高能粒子轰击靶材表面,能量交换后,靶材表面的原子脱离原晶格而逸出,转移到基体表面而成膜。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,该技术可以分为直流磁控溅射法和射频磁控溅射法。

电子束蒸发法是在真空条件下利用电子束进行直接加热蒸发材料,使蒸发材料气化并向基板输运,在基底上凝结形成薄膜的方法,在电子束加热装置中,被加热的物质放置于水冷的柑涡中,可避免蒸发材料与柑祸壁发生反应影响薄膜的质量,因此,电子束蒸发沉积法可以制备高纯薄膜,同时在同一蒸发沉积装置中可以安置多个增祸,实现同时或分别蒸发,沉积多种不同的物质。通过电子束蒸发,任何材料都可以被蒸发,不同材料需要采用不同类型的增竭以获得所要达到的蒸发率。

多层镀膜具有的优异特性使它从被发现之日起,就向人类展示了诱人的应用前景。但要实际应用多层镀膜又受到一系列因素的制约,这是各种镀膜材料的镀膜工艺等问题(两种不同材质的结合性),针对两种镀膜方式的不同,对于镀膜材料会有最优的镀膜方式。

目前采用的多层镀膜需采用不同镀膜方式的方式是一种镀膜方式镀完一种材料后从真空腔室取出后再装入另一个真空腔室通过另一种镀膜方式镀一种材料,其间样品会接触大气,对镀层会有很大影响,对下一层镀层和最终镀层会 有非常大的性能影响(多层薄膜间的结合性、牢固度和致密性)。



技术实现要素:

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种双室磁控溅射电子束镀膜机。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的:

一种双室磁控溅射电子束镀膜机,包括磁控溅射镀膜系统、电子束镀膜系统、转换系统和总控制柜,所述磁控溅射镀膜系统的控制端、所述电子束镀膜系统的控制端和所述转换系统的控制端均与所述总控制柜连接;

所述转换系统包括转换真空腔体、样品台、磁控溅射镀膜样品传递系统、电子束镀膜样品传递系统、样品转换传递系统、转换真空腔体充气机和转换真空腔体抽气机,所述转换真空腔体上设置有样品进出口,所述样品进出口与所述样品台之间通过样品进出传递系统连接,所述转换真空腔体抽气机的进气口和所述转换真空腔体充气机的出口均与所述转换真空腔体的内部连通,所述转换真空腔体上设置有磁控溅射镀膜口和电子束镀膜口,所述样品转换传递系统设置在所述磁控溅射镀膜口与所述电子束镀膜口之间;

所述磁控溅射镀膜系统包括磁控溅射真空腔体、磁控溅射系统、磁控溅射真空腔体样品转接系统和磁控溅射真空腔体抽气机,所述磁控溅射系统设置在所述磁控溅射真空腔体内,所述磁控溅射真空腔体抽气机的进气口与所述磁控溅射真空腔体内部连通,所述磁控溅射真空腔体上设置有样品口,所述磁控溅射真空腔体样品转接系统设置在所述样品口与所述磁控溅射系统之间,所述磁控溅射真空腔体和所述转换真空腔体通过所述磁控溅射镀膜口和所述样品口连通,所述磁控溅射真空腔体样品转接系统与所述样品转换传递系统和磁控溅射镀膜样品传递系统连接;

所述电子束镀膜系统包括电子束真空腔体、电子束系统、电子束真空腔体样品转接系统和电子束真空腔体抽气机,所述电子束系统设置在所述电子束真空腔体内,所述电子束真空腔体抽气机的进气口与所述电子束真空腔体内部连通,所述电子束真空腔体上设置有样品口,所述电子束真空腔体样品转接系统设置在所述样品口与所述电子束系统之间,所述电子束真空腔体和所述转换真空腔体通过所述电子束镀膜口和所述样品口连通,所述电子束真空腔体样品转接系统与所述样品转换传递系统和电子束镀膜样品传递系统连接。

进一步,所述磁控溅射镀膜系统还包括磁控溅射样品加热装置、磁控溅射样品转动系统和磁控溅射膜厚监控装置,磁控溅射样品设置在所述磁控溅射系统与所述磁控溅射样品加热装置之间,所述磁控溅射膜厚监控装置设置在所述磁控溅射样品与所述磁控溅射系统之间,所述磁控溅射样品转动系统控制所述磁控溅射样品转动;

所述电子束镀膜系统还包括电子束镀膜样品加热装置、电子束镀膜样品转动系统和电子束膜厚监控装置,电子束镀膜样品设置在所述电子束系统与所述电子束镀膜样品加热装置之间,所述电子束膜厚监控装置设置在所述电子束镀膜样品与所述电子束系统之间,所述电子束镀膜样品转动系统控制所述电子束镀膜样品转动。

通过磁控溅射样品转动系统和电子束镀膜样品转动系统控制对应腔体内的样品转动,可以提高镀膜薄膜的均匀性;通过电子束镀膜样品加热装置和磁控溅射样品加热装置对镀膜样品进行加热,可以提高薄膜的牢固性和致密性。

更进一步,所述磁控溅射真空腔体和所述电子束真空腔体上分别设置有磁控溅射真空腔体充气机和电子束真空腔体充气机,且磁控溅射真空腔体充气机和电子束真空腔体充气机仅在维修和维护设备是使用。

本实用新型的有益效果在于:

本实用新型一种双室磁控溅射电子束镀膜机将磁控溅射真空腔体、电子束真空腔体和转换真空腔体连通,使在对镀膜样品进行镀膜时,可以在不破坏真空环境的情况下实现磁控溅射镀膜和电子束镀膜,使多层镀膜的膜层膜间的结合性更好、更牢固、更致密。

附图说明

图1是本实用新型所述一种双室磁控溅射电子束镀膜机的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明:

如图1所示,本实用新型一种双室磁控溅射电子束镀膜机,包括磁控溅射镀膜系统、电子束镀膜系统、转换系统和总控制柜,磁控溅射镀膜系统的控制端、电子束镀膜系统的控制端和转换系统的控制端均与总控制柜连接;

转换系统包括转换真空腔体4、样品台3、磁控溅射镀膜样品传递系统10、电子束镀膜样品传递系统11、样品转换传递系统14、转换真空腔体充气机25和转换真空腔体抽气机7,转换真空腔体4上设置有样品进出口1,样品进出口1与样品台3之间通过样品进出传递系统2连接,转换真空腔体抽气机7的进气口和转换真空腔体充气机25的出口均与转换真空腔体4的内部连通,转换真空腔体4上设置有磁控溅射镀膜口和电子束镀膜口,样品转换传递系统14设置在磁控溅射镀膜口与电子束镀膜口之间;

磁控溅射镀膜系统包括磁控溅射真空腔体5、磁控溅射系统17、磁控溅射真空腔体样品转接系统12、磁控溅射真空腔体抽气机8、磁控溅射样品加热装置21、磁控溅射样品转动系统19和磁控溅射膜厚监控装置23,磁控溅射系统17设置在磁控溅射真空腔体5内,磁控溅射真空腔体抽气机8的进气口与磁控 溅射真空腔体5内部连通,磁控溅射真空腔体5上设置有样品口,磁控溅射真空腔体样品转接系统12设置在样品口与磁控溅射系统17之间,磁控溅射真空腔体5和转换真空腔体4通过磁控溅射镀膜口和样品口连通,磁控溅射真空腔体样品转接系统12与样品转换传递系统14和磁控溅射镀膜样品传递系统10连接,磁控溅射样品15设置在磁控溅射系统17与磁控溅射样品加热装置21之间,磁控溅射膜厚监控装置23设置在磁控溅射样品15与磁控溅射系统17之间,磁控溅射样品转动系统19控制磁控溅射样品15转动;

电子束镀膜系统包括电子束真空腔体6、电子束系统18、电子束真空腔体样品转接系统13、电子束真空腔体抽气机9、电子束镀膜样品加热装置22、电子束镀膜样品转动系统20和电子束膜厚监控装置24,电子束系统18设置在电子束真空腔体6内,电子束真空腔体抽气机9的进气口与电子束真空腔体6内部连通,电子束真空腔体6上设置有样品口,电子束真空腔体样品转接系统13设置在样品口与电子束系统18之间,电子束真空腔体6和转换真空腔体4通过电子束镀膜口和样品口连通,电子束真空腔体样品转接系统13与样品转换传递系统14和电子束镀膜样品传递系统11连接,电子束镀膜样品16设置在电子束系统18与电子束镀膜样品加热装置22之间,电子束膜厚监控装置24设置在电子束镀膜样品16与电子束系统18之间,电子束镀膜样品转动系统20控制电子束镀膜样品16转动。

磁控溅射真空腔体5和电子束真空腔体6上分别设置有磁控溅射真空腔体充气机26和电子束真空腔体充气机27,且磁控溅射真空腔体充气机26和电子束真空腔体充气机27仅在维修和维护设备是使用。

磁控溅射镀膜系统、电子束镀膜系统、转换系统内的各个分系统均与总控制柜的控制端连接。

一种双室磁控溅射电子束镀膜机的使用方法:

(1)将镀膜样品通过转换真空腔体4的样品进出口1和样品进出传递系统2放置至样品台3上,再通过转换真空腔体4抽气、磁控溅射真空腔体抽气机8和电子束真空腔体抽气机9将转换真空腔体4、磁控溅射真空腔体5和电子束真空腔体6抽到符合工艺要求的真空度;

(2)判断双层镀膜的镀膜层的先后顺序,若先进行磁控溅射镀膜,则跳转至步骤(3),若先进行电子束镀膜则跳转至步骤(5)

(3)通过磁控溅射镀膜样品传递系统10将镀膜样品传递至磁控溅射真空腔体样品转接系统12,然后将镀膜样品置于磁控溅射系统17与磁控溅射样品加热装置21之间,进行磁控溅射镀膜操作;

(4)磁控溅射镀膜完成后,通过磁控溅射真空腔体样品转接系统12将镀膜样品传递至样品口,然后通过样品传递转接系统将镀膜样品传递至电子束真空腔体样品转接系统13,然后将镀膜样品置于电子束系统18与电子束镀膜样品加热装置22之间,进行电子束镀膜操作,电子束镀膜完成后,跳转至步骤(7);

(5)通过磁电子束膜样品传递系统将镀膜样品传递至电子束真空腔体样品转接系统13,然后将镀膜样品置于电子束系统18与电子束镀膜样品加热装置22之间,进行电子束镀膜操作;

(6)电子束镀膜完成后,通过电子束真空腔体样品转接系统13将镀膜样品传递至样品口,然后通过样品传递转接系统将镀膜样品传递至磁控溅射真空腔体样品转接系统12,然后将镀膜样品置于电子束系统18与磁控溅射样品加热装置21之间,进行磁控溅射镀膜操作,磁控溅射镀膜完成后,跳转至步骤(7);

(7)通过转换真空腔体充气机25向腔体内回填大气或保护气体,然后将镀膜样品传递至样品台3,再通过样品进出传递系统2和样品进出口1将样品取出。

本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制,凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形,均落入本实用新型的保护范围之内。

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