[发明专利]一种镀膜装置

说明书

本公开属于镀膜技术领域，具体涉及一种镀膜装置。该装置包括多反应腔系统、传输腔系统、控制系统、气路系统、水冷系统及手套箱；其中多反应腔系统包括2个以上独立的反应腔系统，各反应腔系统分布于传输腔系统四周；手套箱与传输腔系统、传输腔系统与各反应腔之间设置有密封的过渡腔室且通过高真空插板阀实现两者的连通与关闭。所述各反应腔系统均包括真空腔体及位于真空腔体内的靶系统和载片台系统，各反应腔内的真空度控制在8*10^‑5Pa以下。该装置具有多反应腔、自动化程度高、基片可快速转移、惰性气体保护气氛且转移过程中可减少真空破坏的有益效果。

技术领域

本公开属于镀膜技术领域，具体涉及一种镀膜装置。

背景技术

磁控溅射镀膜设备利用溅射方法，实现快速的薄膜生长。其溅射效率高、膜片结合力好、基片温升低，操控方便、装置性能稳定，同时可以精确控制膜层厚度等特点，被普遍地应用在许多方面，特别是在混合集成电路、光学薄膜、燃料电池等领域。

目前，大面积磁控溅射镀膜技术面临三个方面问题有：1)薄膜的均匀性(包括薄膜厚度、薄膜组成等)难以控制。2)薄膜生产工艺的可重复性难以控制。3)多层薄膜工艺技术面临较多难题，包括真空技术、基片传送技术、薄膜制备环境洁净度不高等。目前公开的或市售的磁控溅射镀膜设备普遍存在自动化程度不高、单个反应腔有多个磁控溅射靶，易造成靶之间污染等问题。

发明内容

(一)发明目的

根据现有技术所存在的问题，本公开提供了一种具有多反应腔、自动化程度高、基片可快速转移、惰性气体保护气氛且转移过程中可减少真空破坏的镀膜装置。

(二)技术方案

为了解决现有技术中所存在的问题，本公开提供的技术方案如下：

一种镀膜装置，该装置包括多反应腔系统、传输腔系统、控制系统、气路系统、水冷系统及手套箱；其中多反应腔系统包括2个以上独立的反应腔系统，各反应腔系统分布于传输腔系统四周，便于基片从传输腔系统内传输至各反应腔系统；手套箱与传输腔系统、传输腔系统与各反应腔之间设置有密封的过渡腔室且通过高真空插板阀实现两者的连通与关闭。

所述各反应腔系统均包括真空腔体及位于真空腔体内的靶系统和载片台系统，各反应腔内的真空度控制在8*10^-5Pa以下。

优选地，所述传输腔系统包括柱型传输腔腔体，该传输腔腔体上方设置有观测盖；传输腔腔体内设置有可自由旋转的机械传输手，该机械传输手可实现将基片传送至各反应腔系统内。

优选地，所述载片台系统包括可加热、旋转和射频清洗的载片台；载片台的加热温度控制在150～350℃，加热主要为了基片表面除去水汽，提高膜-基结合力，消除薄膜应力；载片台旋转速率为5～30r/min，旋转操作通过伺服电机精确控制，以保证镀膜均匀性；射频清洗功能为了在镀膜前对基片进行清洗。

优选地，各反应腔系统内的靶系统内设置有强磁性靶块，基体置于载片台系统内的载片台上，靶块距基体间距为50～100mm。

优选地，靶块可在-30～30°之间旋转。

优选地，靶块的位置和角度可通过反应腔系统内真空腔体外设置的丝杆调节，调节过程不破坏真空。

优选地，所述气路系统包括真空泵、真空规、电磁阀及相应管道，为整个镀膜装置提供真空。

优选地，所述各反应腔系统的真空腔体的形状为“D”型腔或“O”型腔，避免抽真空过程中死角处真空度不满足要求。

优选地，所述水冷系统与反应腔系统内的靶系统连接，用于冷却靶块。