[发明专利]一种自动换靶的反应电子束蒸发仪的应用方法

说明书

本发明公开了一种自动换靶的反应电子束蒸发仪的应用方法，包括以下步骤：1)由控制单元控制控制第一机械泵、第二机械泵和第三机械泵启动，先由第一机械泵、第二机械泵和第三机械泵分别对真空镀膜腔、进入腔和出入腔以及备用靶材腔进行初抽真空；2)控制单元控制第一真空泵、第二真空泵和第三真空泵启动，分别继续对真空镀膜腔、进入腔和出入腔以及备用靶材腔进行抽真空，直到真空达到10^‑5Pa，3)当需要镀膜时，由控制单元将模式切换为自动，然后启动电子枪，待电子枪稳定后，待用；4)设置蒸镀薄膜的参数，将基片放在基底架上，并将基底架放置在第一料架上；5)由控制单元控制完成一个镀膜周期；6)循环操作上述步骤。

技术领域

本发明属于机电一体化技术领域，尤其是涉及一种自动换靶的反应电子束蒸发仪的应用方法。

背景技术

薄膜技术在工业上得到广泛的应用，特别是在电子材料、磁性材料和元器件工业领域中占有极为重要的地位，因此，制备各种性能的薄膜的方法在最近几十年中也得到了飞跃发展。

现有的电子束蒸发设备一般使用时用完一个靶材需要打开真空镀膜腔进行靶材的更换，而在大量使中则需要频繁更换靶材，由于真空腔室的开启和抽真空需要一定的时间，会造成时间成本增加，这样的话会影响蒸镀的效率，不利于大批量的生产；且第三分子泵频繁的使用，会减少其寿命；同时经常打开真空腔室会造成灰尘等杂质进入真空腔室，从而影响真空镀膜质量。

因此，有必要研发出一种结构新颖、镀膜效率高、容易控制自动换靶的反应电子束蒸发设备。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构新颖、镀膜效率高、容易控制的自动换靶的反应电子束蒸发设备。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种自动换靶的反应电子束蒸发设备，包括真空镀膜腔、进入腔和出口腔，所述进入腔与出口腔分别位于真空镀膜腔的两端，其特征在于，所述进入腔远离真空镀膜腔的一侧设有第一阀门，与真空镀膜腔相连接的一侧设第二阀门；所述出口腔与真空镀膜腔相连接的一侧设有第三阀门，远离真空镀膜腔的一侧设有第四阀门，所述真空镀膜腔设有第一分子泵、第一机械泵和第一气阀，所述进入腔与出口腔共同连接有第二分子泵和第二机械泵；所述进入腔设有第二气阀，所述出口腔设有第三气阀；所述真空镀膜腔内包括电子束枪、等离子发辉器和镀膜料架，所述电子束枪设置在真空镀膜腔外且枪头穿过真空镀膜腔进入真空镀膜腔内，所述镀膜料架位于所述真空镀膜腔的上部；所述进入腔设有第二料架，所述出口腔设有第三料架，所述进入腔外设有第一料架，所述出口腔外设有第四料架；所述第一料架、第二料架、第三料架、第四料架和真空膜料架均由多个料杆组成，所述料杆上设有驱动机构，料杆通过驱动机构沿轴心自转，所述真空膜料架的中心留有镀膜区域，该自动换靶的反应电子束蒸发设备还包括自动换靶装置，所述自动换靶装置包括升降机构、位于真空镀膜腔内的靶容器、备用靶材腔、第二真空泵和控制单元，所述靶容器置于等离子发辉器内，所述备用靶材腔设置在所述真空镀膜腔外且位于所述靶容器的下方，所述备用靶材腔与所述真空镀膜腔相连接，且中间设有第五气阀以隔离或连通；所述升降机构贯穿所述备用靶材腔、真空镀膜腔与所述靶容器的底部相连接；所述升降机构用于在进行蒸镀工艺时将靶材实时根据靶材的消耗量向上移动靶材和当消耗完一个靶材后将备用靶材腔中的靶材移动至真空镀膜腔内；所述备用靶材腔设有腔门，且所述备用靶材腔连接有第二真空泵和第四气阀；所述控制单元包括升降控制单元和真空控制单元；所述升降控制单元与所述升降机构相连接；所述真空控制单元与第二真空泵、机械泵和第四气阀相连接。采用上述技术方案，通过设置进入腔和出口腔，进入腔和出口腔的体积远小于真空镀膜腔，这样使得给进入腔和出口腔抽真空的时间会减少很多，因此，可以减少连续给不同的基底镀膜的时间；通过由可以自转的料杆带动放在其上的基底架水平移动，从而使基底架依次从第一料架传输给第二料架、真空膜料架、第三料架和第四料架，进而实现基底架从进入腔水平移动到出口腔，实现一个自动镀膜周期；这样的设置适用于通过设置自动升降机构和备用靶材腔可以实现在进行蒸镀工艺时将靶材实时根据靶材的消耗量向上移动靶材，同时当消耗完一个靶材后将备用靶材腔中的靶材移动至真空镀膜腔内；这样便实现了不用打开真空镀膜腔也可以给其添加新的靶材，这样节省了时间，提高了蒸镀工艺，同时提高镀膜的质量，备用靶材腔内设有容纳升降机构的空间。