[发明专利]反应气体溅镀装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种反应气体溅镀装置，尤其涉及提供一种阳极气体离子源的设计结构，其与普通离子源的装设位置不同，并且离子源的出口方向与通用方向相反，甚至能够移动，使未沉积于基板，而喷溅至反应溅镀腔体的内壁或是遮蔽板的残余金属原子得以被氧化的溅镀装置。

背景技术

电子工业或半导体领域中，溅镀制程早已与上述领域密不可分，特别是光学领域，所谓溅镀制程利用电场使两电极间产生电子，这些加速电子会与惰性气体，如氩气，碰撞，而使电子带正电，这些带正电的离子会受磁控阴极装置(磁控管Magnetron))中的阴极吸引而撞击金属靶材，金属靶材受到惰性气体原子撞击的挤压，而把原子碰撞出去，这些被碰撞出去的金属原子，最后沉积于基板，以形成一金属薄膜，该金属薄膜再经过阳极气体离子源的化学反应，而阳极氧气离子源亦能为氮气离子源，最后而成为金属氧化物，但是被喷溅在腔体壁以及遮蔽板上面的金属残余粒子，则未被氧化。

虽上述的溅镀制程已广泛地应用光学领域，但溅镀制程中若是使用金属镁做为靶材，就必需非常小心，因为一个若是呈现厚块形式或是厚板形式如6mm厚的靶材，尚属安全，但是镁金属若是成为薄膜状态或是细线状态甚至为一堆粉的状态，就非常容易燃烧，并且这种燃烧是很难扑灭，若是使用水来灭火，则镁与水接触时，镁会产生剧烈的化学反应而产生氢气，燃烧的更剧烈。因溅镀之时，残余镁原子会于反应溅镀腔体的内壁逐渐形成镁箔，或是于腔体的内壁夹缝处逐渐形成细条线状的镁，在溅镀之时虽然有冷却系统但是腔体的内部还是会逐渐升高温度，从60℃～120℃不等，尤其在开炉门之时接触大量氧气，经常会起火燃烧不易扑灭，若是与冷却系统的水接触，瞬间发生剧烈的化学反应产生大量的氢气，可能危及清理反应溅镀腔体的工作人员，或者设置反应溅镀腔体的厂房，造成公共危险，不得不慎重处理。

然而镁经过氧化后成为氧化镁MgO时，氧化镁与水接触，则不会产生其他不良的化学反应，因氧化镁是一个相当稳定的化合物，所以如何使未沉积于基板的残余镁原子氧化为氧化镁就有可以讨论的空间。

发明内容

有鉴于上述的缺点，本发明的目的在于提供一种能将残余金属原子氧化的反应气体溅镀装置，其具有通用的一反应溅镀腔体，其腔体之内有一可转动的鼓轮体、至少一磁控阴极溅镀装置(磁控管)、至少一阳极气体离子源朝向该可转动的鼓轮体、惰性气体源以及抽气进气装置等，本发明的做法是在其反应溅镀腔体之内，进一步设置有至少一个能将残余金属原子氧化的所谓的辅助阳极气体离子源，其设于该鼓轮体上，而该离子源的出口是朝向溅镀腔体的内壁，与原本通用的阳极气体离子源所朝向的方向恰巧相反，并与该鼓轮体连动，或是该辅助阳极气体离子源，其可转动地设于该鼓轮体与该反应溅镀腔体的内壁之间，并且其离子源的出口是朝向溅镀腔体内壁，或是其离子源的出口朝向腔体内壁以及同时朝向朝向该鼓轮体，来将腔体内壁以及鼓轮体被喷溅了许多残余的金属原子，予以氧化成为氧化物，如此甚至可以取代原本通用的阳极气体离子源，不但可以氧化基板上的金属原子，成为金属氧化物的光学薄膜层，同时可以将腔体内壁残余的金属原子，予以氧化成为氧化物，一举两得，或是另设置可承受金属残余粒子的喷溅的阴极氧化板或阴极氧化壁，阴极氧化板是设置在反应溅镀腔体之上、下内壁以及四周内壁，是以电气绝缘的方式安装，同样的功能可以延伸至遮挡磁控阴极溅镀装置(磁控管)喷溅的遮片，或是紧接着阳极气体离子源的辅助阴极氧化板，而阴极氧化壁系为反应溅镀腔体的内壁，相对于辅助阳极气体离子源的阳极而将其内壁设置为阴极，或是将阴极氧化板设置为各自独立的阴极，阴极氧化板或阴极氧化壁聚集了许多残余金属原子，至少一辅助阳极气体离子源提供气体离子，如氧离子，该气体离子为阳极，藉此强制氧化这些喷溅于阴极氧化板或阴极氧化壁的残余金属原子，而使残余金属原子形成为金属氧化物，该金属氧化物若日后与空气或水接触，则不会产生任何化学反应，故能够确保清理反应溅镀腔体的工作人员，或者设置反应溅镀腔体的厂房的安全。

为了达到上述的目的，本发明的技术手段在于提供一种能将残余金属原子，予以氧化的反应气体溅镀装置，其主要有鼓轮体与设置于鼓轮体上的辅助阳极气体离子源，上述的反应溅镀装置至少包含有：

一反应溅镀腔体；

至少一磁控阴极溅镀装置，其设于该反应溅镀腔体中；以及

至少一阳极气体离子源，其设于该反应溅镀腔体内壁；以及

一鼓轮体，其以可转动地设于该反应溅镀腔体中；以及

至少一辅助阳极气体离子源，其设于该鼓轮体，并与该鼓轮体连动。