[实用新型]一种磁控溅射装置及磁控溅射系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及半导体制备领域，具体而言，涉及一种磁控溅射装置及磁控溅射系统。

背景技术

物理气相沉积(PVD)技术应用于很多领域，其利用溅射靶材组件可提供带有原子级光滑表面的具有精确厚度的薄膜材料沉积物。靶材组件是由符合溅射性能的靶材和适于与靶材结合并具有一定强度的背板构成。

在溅射过程中，靶材组件装配在溅射基台上，位于充满惰性气体的腔室里的靶材暴露于电场中，从而产生等离子区。等离子区的等离子与溅射靶材表面发生碰撞，从而从靶材表面逸出原子。靶材与待涂布基材之间的电压差使得逸出原子在基材表面上形成预期的薄膜。

目前，磁控溅射装置广泛应用于液晶显示器的制备中，随着溅射工艺的逐渐改进，很多低电阻率材料也逐渐被应用于溅射工艺中。因此，在同一台的磁控溅射装置上，使用不同材料的金属靶材也逐渐增多。由于不同的金属靶材对磁力线的阻隔和削弱作用不同，因此在同一磁控溅射装置中，使用不同材料的金属靶材时，靶材上方形成的磁场大小也不同。现有技术是通过手动调节磁靶的方式来调整磁场大小的。由于人为因素，这种调整只能是大致的粗调节，不利于提高镀膜的质量。

实用新型内容

本实用新型的第一目的在于提供了一种磁控溅射装置，旨在改善现有磁控溅射装置中通过手动方式调节磁场强度的精度不高的问题。

本实用新型的第二目的在于提供了一种磁控溅射系统，这种磁控溅射系统包括上述磁控溅射装置和相应的控制系统，自动化程度高，有利于工业大生产。

本实用新型是这样实现的：

一种磁控溅射装置，包括壳体，壳体内设置有磁靶、靶材组件、用于安装基材的炉盘和用于调整靶材组件与基材之间的磁场强度的缓冲组件。磁靶固定于壳体的内壁并用于提供磁场，炉盘设置于壳体的内壁并用于安装基材，靶材组件设置于磁靶并与炉盘相对设置。缓冲组件设置于靶材组件和磁靶之间，缓冲组件包括驱动装置和至少两个依次叠放的调整板，每个调整板通过驱动装置移入或移出工作区域。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，上述壳体的内壁开设有用于容纳调整板的容置腔室，容置腔室远离壳体的一侧设置有用于打开或关闭容置腔室的活动板。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，上述驱动装置包括电机，电机与调整板之间通过连杆连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，上述每个调整板的厚度2-4cm，相邻两个调整板的厚度相同或不同。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，上述调整板由多个调整块拼接组成，每个调整块通过连杆与驱动装置连接。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，上述调整块在水平面上的投影为等腰三角形，相邻两个调整块的移动方向相互垂直。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，上述靶材组件包括固定连接的金属靶材和背板，背板可拆卸连接于磁靶。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，上述金属靶材包括一体成型的基底和凸台，基底具有上表面和下表面，背板设有凹槽，凹槽由底面和周面围合而成，基底的下表面焊接于凹槽的底面，基底的上表面设有锯齿状凸起，上表面与背板靠近凸台的一面位于同一平面。

进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，上述背板远离凸台的一侧开设有多个散热通道，多个散热通道间隔均匀分布。

一种磁控溅射系统，包括上述磁控溅射装置，以及与磁控溅射装置相匹配的控制系统。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

这种磁控溅射装置的壳体为中空结构，壳体内设置的磁靶为溅射反应提供磁场，壳体内安装的炉盘用于安装待涂布的基材，在溅射反应时，炉盘还能将基材加热至预设温度，便于薄膜的形成。靶材组件安装于磁靶上，并于上述基材相对设置，靶材组件为溅射反应提供溅射源，通过更换不同材质的靶材组件，能够制备具有不同性能的半导体薄膜。

同时，这种磁控溅射装置还设置有缓冲组件，缓冲组件包括多个调整板，这些调整板依次叠放，通过自动化控制这些调整板的移入或者移出工作区域，能够调整靶材组件与基材之间的磁场强度，从而调节粒子的迁移速度和迁移轨迹。这种缓冲组件有利于在更换不同材质的靶材组件时，方便快捷的调整磁场大小，有效的解决了现有的通过手动方式调节磁场强度的精度不高的问题，提高生产效率。

这种磁控溅射装置，能够通过缓冲组件有效的解决了现有的通过手动方式调节磁场强度的精度不高的问题，提高半导体薄膜的质量及生产效率。包括这种磁控溅射装置的磁控溅射系统，具有自动化程度高的优点，有利于工业化大生产。