[发明专利]反应磁控溅射旋转阴极靶中毒的表面处理方法及装置

说明书

为了解决现有技术中反应磁控溅射旋转阴极表面中毒后均采用手砂轮磨光机手工表面抛磨方法去除阴极表面的结瘤氧化物层而导致的不良率居高不下的问题，本发明提供一种反应磁控溅射旋转阴极靶中毒的表面处理方法，将反应溅射阴极中毒靶材设置在能够沿Y轴上下运动的旋转阴极靶升降机构上；再通过Y轴导入机构使反应溅射阴极中毒靶材与旋转阴极靶的中轴线重合；然后通过旋转阴极靶锁定机构将反应溅射阴极中毒靶材位置锁定并沿X轴水平推拉；通过高速千叶磨轮Z轴升降机构对高速千叶磨轮进行Z轴控制，实现反应溅射阴极中毒靶材的X轴方向打磨，直至打磨完成。本发明旋转阴极靶快捷表面处理技术方法操作简单，表面处理光洁度高、处理效率高。

技术领域

本发明涉及磁控溅射镀膜技术领域，尤其涉及反应磁控溅射旋转阴极靶中毒的表面处理方法及装置。

背景技术

磁控溅射镀膜是利用磁场的洛伦兹力束缚和延长电子在电场中的运动轨迹来实现阴极物质迁移的一种镀膜技术。反应磁控溅射是在溅射镀膜过程中人为控制引入某些活性反应气体如O2、N2等与溅射出来的阴极靶材物质进行反应沉积在基片表面而获得化合物薄膜。溅射反应过程不仅发生在基片表面也会发生在阴极靶表面，因此随着阴极靶表面沉积氧化物粒子的不断增加而集成粒子团结瘤，即阴极靶中毒，靶面出现打火现象，等离子体很难维持稳定，反应溅射镀膜终止。

恢复旋转阴极中毒靶材的重新使用其基本条件就是恢复阴极靶表面的光洁度，物理抛磨方法去除中毒结瘤是目前普遍采用的一种旋转阴极靶表面处理方法。

反应溅射镀膜发生阴极靶中毒之后、通常人们都是采用手砂轮磨光机对旋转阴极靶表面实施手工表面处理，处理一对阴极靶耗时超过一小时，而且表面划伤、凹坑、局部漏磨等不良表面缺陷很难避免，严重影响反应溅射等离子体的持读稳定性。通过本发明反应磁控溅射旋转阴极靶中毒的表面处理技术方法、处理一对旋转阴极靶用时不足十分钟，经过表面处理后光滑洁净、无划伤、无凹坑、无漏磨等质量缺陷、阴极靶恢复如新。

据悉，目前国内己有一家磁控溅射镀膜企业也着手放弃旋转阴极靶中毒的手工表面处理技术方法，以寻求机械或半机械化表面处理技术方法来取代手工处理方法。表面处理质量好效率高的快捷旋转阴极表面处理技术方法将是每个磁控溅射镀膜企业的首选。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是；目前反应磁控溅射旋转阴极表面中毒后均采用手砂轮磨光机手工表面抛磨方法去除阴极表面的结瘤氧化物层，该方法不仅效率太低劳动强度太大而且表面处理质量缺陷也太多，比如表面划伤、凹坑、漏磨结瘤等严重影响着反应溅射等离子体的持续稳定，是导致镀膜产品不良率居高不下的至关重要因素。

为了解决上述问题本发明提供一种反应磁控溅射旋转阴极靶中毒的表面处理方法，其技术方案在于，包括以下步骤：

S1.将反应溅射阴极中毒靶材设置在能够沿Y轴上下运动的旋转阴极靶升降机构上；

S2.再通过Y轴导入机构使S1步骤中所述的反应溅射阴极中毒靶材与旋转阴极靶的中轴线重合；

S3.然后通过旋转阴极靶锁定机构将反应溅射阴极中毒靶材位置锁定并沿X轴水平推拉；

S4.启动高速千叶磨轮启动；

S5.通过高速千叶磨轮Z轴升降机构对高速千叶磨轮进行Z轴控制；

S6.高速千叶磨轮Z轴升降机构控制高速千叶磨轮离开原点下降至设定值，实现反应溅射阴极中毒靶材的X轴方向打磨；

S7.打磨完毕后，高速千叶磨轮停转并上升返回原点、与此同时旋转阴极靶也已停转，旋转阴极靶升降机构复位动作的同时Y轴导入机构将反应溅射阴极中毒靶材导出，反应溅射阴极中毒靶材从旋转阴极靶升降机构上取下，下靶完成。