專(zhuān)利名稱(chēng)：磁控濺射設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磁控濺射技術(shù)，尤其涉及一種磁控濺射設(shè)備。
背景技術(shù)：
圖1所示為現(xiàn)有的磁控濺射設(shè)備，其包含基板1、固定在基板1上的基片2 (例如玻璃)、以及靶材3 ；靴材3固定在背板31上，而背板31安裝在共同板4的一側(cè)，在共同板 4的另一側(cè)設(shè)置有磁靶5。結(jié)合圖1所示的磁控濺射設(shè)備，目前的磁控濺射實(shí)現(xiàn)過(guò)程主要是電子11在電場(chǎng)作用下高速運(yùn)動(dòng)，并與氬原子發(fā)生碰撞電離出大量的氬離子12 ；氬離子12在電場(chǎng)作用下加速轟擊靶材3，濺射出大量的靶材原子13 ；之后，濺射出的靶材原子13在基片2的表面均勻沉積形成金屬薄膜。不過(guò)，在磁控濺射過(guò)程中，濺射出的靶材原子13的運(yùn)動(dòng)方向是不固定的。因此，靶材原子13除了會(huì)到達(dá)基片2表面沉積形成金屬薄膜之外，還有一部分靶材原子13會(huì)散落到設(shè)備壁(圖1中未示出)或者基板1上形成金屬薄膜；這樣，就會(huì)給后期的設(shè)備維護(hù)帶來(lái)諸多不便。針對(duì)這一問(wèn)題，現(xiàn)有的磁控濺射設(shè)備中通過(guò)設(shè)置遮擋板來(lái)防止設(shè)備壁或者基板上形成金屬薄膜。如圖2(a)所示，在基板1和靶材3之間設(shè)置遮擋板6，該遮擋板6為矩形的鏤空板(如圖3所示)；其中，圖2中所示的遮擋板6是圖3中的遮擋板6沿A-A線(xiàn)的縱向剖面圖；所述遮擋板6的鏤空部分正對(duì)基片2上需要形成金屬薄膜的區(qū)域，以便靶材原子 13可以順利沉積到基片2上，而原來(lái)向設(shè)備壁或者基板方向運(yùn)動(dòng)的靶材原子13則會(huì)被遮擋板6阻攔，在遮擋板6上形成一層金屬薄膜7 (見(jiàn)圖2 (b))，這樣在設(shè)備維護(hù)時(shí)只需要更換遮擋板6就可以了。然而，隨著濺射時(shí)間的增長(zhǎng)，在遮擋板6上形成的金屬薄膜7也會(huì)越來(lái)越厚，這時(shí)就有可能出現(xiàn)由于金屬薄膜7的重力大于遮擋板6的粘附力而致使金屬碎片71脫落的情況，如圖2(c)所示；如果這些脫落的金屬碎片71粘附到基片2的表面，那么在后續(xù)磁控濺射過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)基片2上形成的金屬薄膜存在缺陷，最終導(dǎo)致產(chǎn)品發(fā)生不良，影響鍍膜的成品率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例提供一種磁控濺射設(shè)備，用以減少由于遮擋板上的金屬碎片脫落所造成的基片上金屬薄膜不良，提高鍍膜的成品率。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案一種磁控濺射設(shè)備，包括基板和靶材、以及設(shè)在所述基板和靶材之間的遮擋板，該遮擋板上形成有矩形鏤空結(jié)構(gòu)；其中，在所述遮擋板的非鏤空部分設(shè)有開(kāi)口朝向所述靶材的凹槽，且在所述凹槽的開(kāi)口處覆蓋有過(guò)濾膜。本發(fā)明實(shí)施例提供的磁控濺射設(shè)備，通過(guò)在原有的遮擋板的基礎(chǔ)上構(gòu)造凹槽，從
3而在新的遮擋板上形成了開(kāi)口朝向靶材的空腔；同時(shí)結(jié)合設(shè)置在凹槽開(kāi)口處的過(guò)濾膜，使得飄散到遮擋板處的靶材原子可以順利通過(guò)所述過(guò)濾膜進(jìn)入到所述凹槽的空腔中，并在所述凹槽的內(nèi)壁上形成金屬薄膜；而在所述凹槽內(nèi)壁上的金屬薄膜發(fā)生脫落時(shí)，所述過(guò)濾膜能夠阻止脫落下來(lái)的金屬碎片散落到所述凹槽的外部，從而阻止了金屬碎片進(jìn)入基片上的濺射區(qū)域進(jìn)而影響鍍膜的制作，提高了鍍膜的成品率。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中磁控濺射技術(shù)的原理圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中磁控濺射設(shè)備結(jié)構(gòu)的沿A-A線(xiàn)的縱向剖面圖；圖3為圖2中的遮擋板的平面結(jié)構(gòu)圖；圖4為圖12中的磁控濺射設(shè)備結(jié)構(gòu)沿B-B線(xiàn)的縱向剖面圖；圖5為圖4中的遮擋板的平面結(jié)構(gòu)圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例中的分子篩薄膜的固定方式一；圖7為圖6中所示固定方式的固定效果圖；圖8為本發(fā)明實(shí)施例中的分子篩薄膜的固定方式二 ；圖9為圖8中所示固定方式的固定效果圖一圖10為圖8中所示固定方式的固定效果圖二 圖11為本發(fā)明實(shí)施例中的遮擋板的工作原理圖；圖12為本發(fā)明實(shí)施例中的磁控濺射設(shè)備的立體結(jié)構(gòu)圖；附圖標(biāo)記1-基板；2-基片；3-靶材；31-背板；4_共用板；5_磁靶；6_遮擋板； 7-金屬薄膜；71-脫落的金屬碎片；8-遮擋板；81-凹槽；82-過(guò)濾膜；91-螺釘；92-固定卡扣；11-電子；12-氬離子；13-靶材原子。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。結(jié)合圖4、圖5和圖12所示，本發(fā)明實(shí)施例中的磁控濺射設(shè)備包括基板1和靶材 3，以及設(shè)在所述基板1和靶材3之間的遮擋板8，該遮擋板8上形成有矩形鏤空結(jié)構(gòu)；而在遮擋板8的非鏤空部分設(shè)有開(kāi)口朝向所述靶材3的凹槽81，且在所述凹槽81的開(kāi)口處覆蓋有過(guò)濾膜82。其中，所述遮擋板8上的矩形鏤空結(jié)構(gòu)是指位于所述遮擋板8的中間區(qū)域的、已穿透所述遮擋板8的矩形結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中的磁控濺射設(shè)備，通過(guò)在原有的遮擋板的基礎(chǔ)上構(gòu)造凹槽，從而在新的遮擋板上形成了開(kāi)口朝向靶材的空腔；同時(shí)結(jié)合設(shè)置在凹槽開(kāi)口處的過(guò)濾膜，使得飄散到遮擋板處的靶材原子可以順利通過(guò)所述過(guò)濾膜進(jìn)入到所述凹槽的空腔中，并在所述凹槽的內(nèi)壁上形成金屬薄膜；而在所述凹槽內(nèi)壁上的金屬薄膜發(fā)生脫落時(shí)，所述過(guò)濾膜能夠阻止脫落下來(lái)的金屬碎片散落到所述凹槽的外部，從而阻止了金屬碎片進(jìn)入基片上的濺射區(qū)域進(jìn)而影響鍍膜的制作，提高了鍍膜的成品率。下面以一具體的設(shè)備實(shí)例來(lái)對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中提供的磁控濺射設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)描述。圖12為本實(shí)施例中的磁控濺射設(shè)備的立體結(jié)構(gòu)圖，其中為了能夠清楚地看出各部分之間的位置關(guān)系和結(jié)構(gòu)設(shè)置，對(duì)于不同部件的尺寸和不同部件之間的距離與實(shí)際情況有些差異，本發(fā)明實(shí)施例中并不對(duì)其進(jìn)行限定；圖4所示為圖12中的磁控濺射設(shè)備沿B-B 線(xiàn)的縱向剖面圖。從圖4和圖12中可以看出，本實(shí)施例中的磁控濺射設(shè)備包括基板1、固定在所述基板1上的基片2、靶材3，以及設(shè)在所述基板1和靶材3之間的遮擋板8，該遮擋板 8上形成有矩形鏤空結(jié)構(gòu)；其中，在遮擋板8上沿所述遮擋板8的周邊形成有開(kāi)口朝向所述靶材3的凹槽81，從圖5中可以看到所述凹槽81呈矩形環(huán)狀，且在所述凹槽81的開(kāi)口處覆蓋有過(guò)濾膜82。一般情況下，所述基片2可以是玻璃板、石英板或者其他需要通過(guò)磁控濺射進(jìn)行鍍膜的板材；在本實(shí)施例提供的磁控濺射設(shè)備中，所述基片2為玻璃板。同時(shí)，本實(shí)施例中的磁控濺射設(shè)備中的遮擋板8可以選用與現(xiàn)有的遮擋板6相同的材料來(lái)制作，比如經(jīng)過(guò)表面處理后的鋁材質(zhì)等。如圖5所示，為圖4中的遮擋板8的平面結(jié)構(gòu)圖；該遮擋板8的平面尺寸的設(shè)置依據(jù)與圖3中的遮擋板6的平面尺寸設(shè)置的依據(jù)是基本一致的，都是要根據(jù)實(shí)際需要來(lái)調(diào)整其長(zhǎng)度和寬度，以使濺射出的靶材原子能夠順利沉積到基片2上同時(shí)又不會(huì)散落到設(shè)備壁或者基板1上。所述遮擋板8上的凹槽81的深度可以是在15mm到20mm之間，凹槽81的壁厚可以是在3mm到5mm之間；這樣，遮擋板8的整體厚度在18mm到25mm之間，既可以保證凹槽 81所形成的空腔中可以容納較多的靶材原子，又不至于使遮擋板8接觸到基片2和靶材3 而影響磁控濺射的效率。所述凹槽的壁厚可以根據(jù)所述遮擋板8選用的材質(zhì)來(lái)調(diào)整，如果遮擋板8所選材質(zhì)的硬度較大，那么凹槽81的壁厚就可以相對(duì)設(shè)置的薄一些，這樣遮擋板 8對(duì)磁控濺射的鍍膜區(qū)域的影響也就會(huì)小一些。設(shè)置在所述凹槽81開(kāi)口處的過(guò)濾膜82可以是分子篩薄膜、或者其他類(lèi)似的具有過(guò)濾功能的膜狀結(jié)構(gòu)；在本實(shí)施例中，所述過(guò)濾膜82優(yōu)選為分子篩薄膜。同時(shí)，在本實(shí)施例中，所述分子篩薄膜的類(lèi)型選擇可以根據(jù)所使用的靶材3的材質(zhì)來(lái)確定，不過(guò)總體來(lái)說(shuō)，所述分子篩薄膜的孔徑大小設(shè)置在2 Snm之間為佳；此時(shí)，靶材原子可以順利通過(guò)所述分子篩薄膜，而脫落的金屬碎片的粒徑達(dá)到微米級(jí)，則無(wú)法通過(guò)所述分子篩薄膜。例如，如果靶材3的材質(zhì)為銅金屬(Cu)，由于Cu的原子半徑為1. 57nm,那么此時(shí)可以選擇孔徑大于4nm的分子篩薄膜，比如孔徑范圍為4. 21-7. 47nm的V-MCM-41型分子篩薄膜；又例如，如果靶材3的材質(zhì)為ITOdndium Tin Oxides，納米銦錫金屬氧化物)，由于其中的SnA的分子半徑為2. 4nm，那么此時(shí)可以選擇孔徑大于5nm的分子篩薄膜，比如孔徑范圍均大于6nm的ZSM-5-25型或ZSM-5X型分子篩薄膜。為了保證在將分子篩薄膜固定到所述凹槽81的開(kāi)口處時(shí)，不致將所述分子篩薄膜輕易拉扯斷裂，因此所述分子篩薄膜不宜太??；同時(shí)，又要保證靶材分子能夠順利通過(guò)所述分子篩薄膜，因此所述分子篩薄膜又不宜過(guò)厚；在本實(shí)施例中，優(yōu)選地將所述分子篩薄膜的厚度設(shè)定在2mm至3mm之間。在實(shí)際的應(yīng)用中，其厚度可以根據(jù)所述分子篩薄膜的選材來(lái)確定。具體地，結(jié)合圖6和圖8所示，可以通過(guò)螺釘91或者固定卡扣92等部件將所述分子篩薄膜固定到所述遮擋板8上的凹槽81的開(kāi)口處。如圖6所示，可以在所述遮擋板8的邊沿上，也就是凹槽81的邊壁上設(shè)置螺釘91，通過(guò)螺釘91將所述分子篩薄膜固定到所述凹槽81的開(kāi)口側(cè)，從而利用所述分子篩薄膜將所述凹槽81的開(kāi)口端整個(gè)覆蓋位。在實(shí)際進(jìn)行固定的時(shí)候，可以順著所述遮擋板8的邊沿的方向依次設(shè)置多個(gè)螺釘91，每?jī)蓚€(gè)相鄰螺釘之間的間距可以是5cm 20cm。當(dāng)然，相鄰螺釘之間的間距越小，其固定效果就會(huì)越好； 不過(guò)，由于遮擋板的尺寸一般都比較大，沒(méi)有必要將螺釘設(shè)置得過(guò)于密集，以便對(duì)遮擋板進(jìn)行清洗時(shí)拆卸方便。其固定效果如圖7所示，不過(guò)需要注意的是，圖中所示螺釘91的安裝位置及數(shù)量均為本發(fā)明的一個(gè)示例，具體實(shí)現(xiàn)可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。如圖8所示，可以在所述遮擋板8的外沿上設(shè)置固定卡扣92，通過(guò)固定卡扣92將分子篩薄膜固定到所述凹槽81的開(kāi)口側(cè)。如果從固定效果上考慮，可以將所述固定卡扣92 設(shè)置成沿遮擋板8邊沿方向的長(zhǎng)條狀，其長(zhǎng)度可以等于或者略小于遮擋板8的尺寸，這樣的設(shè)置還可以防止脫落的金屬碎片從凹槽81的邊壁和分子篩薄膜之間滲出，其固定效果如圖9所示；如果從成本上考慮，可以將所述固定卡扣92設(shè)置成程度在Icm 5cm的短條狀， 其長(zhǎng)度可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，至于其位置的排布同螺釘91的位置排布基本類(lèi)似，此處不再詳細(xì)描述，其固定效果如圖10所示，不過(guò)需要注意的是，圖中所示固定卡扣92的安裝位置、 長(zhǎng)度及數(shù)量均為本發(fā)明的一個(gè)示例，具體實(shí)現(xiàn)可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。結(jié)合圖11所示，利用本實(shí)施例中提供的磁控濺射設(shè)備進(jìn)行磁控濺射作業(yè)時(shí)，位于遮擋板8上的凹槽81開(kāi)口處的過(guò)濾膜82，即分子篩薄膜可以允許濺射出的靶材原子13通過(guò)并進(jìn)入到由凹槽81所形成的空腔中(如圖11(a)所示)，在所述空腔的內(nèi)壁上沉積形成金屬薄膜7 ；即使空腔內(nèi)壁上的金屬薄膜7發(fā)生脫落，不過(guò)由于脫落的金屬碎片71的粒徑達(dá)到微米級(jí)，因此脫落的金屬碎片71也無(wú)法通過(guò)分子篩薄膜(如圖11(b)所示)，這樣也就不會(huì)出現(xiàn)遮擋板8上的金屬薄膜7脫落并進(jìn)入到基片2表面的濺射區(qū)域所帶來(lái)的鍍膜不良ο在磁控濺射設(shè)備使用了一段時(shí)間之后，其中的遮擋板8的凹槽81內(nèi)部和過(guò)濾膜82 上均附著有大量金屬薄膜或者金屬碎片，因此需要在磁控濺射設(shè)備的維護(hù)時(shí)，將所述遮擋板8拆下進(jìn)行清理以便再次使用。其中，針對(duì)凹槽81內(nèi)沉積的金屬薄膜的清洗方法與現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)遮擋板6的清洗方式是一樣的，此處不再贅述。而針對(duì)分子篩薄膜的再生處理可以通過(guò)以下兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)1)改變溫度，S卩“變溫”。其主要是通過(guò)對(duì)分子篩薄膜進(jìn)行加熱以除去分子篩薄膜上被吸附的物質(zhì)。一般是用經(jīng)預(yù)熱的再生氣(例如，氮?dú)怅?duì))來(lái)對(duì)分子篩薄膜進(jìn)行加熱，利用所述預(yù)熱的再生氣吹掃分子篩薄膜至200°C左右，同時(shí)帶走受氣流沖擊脫落下來(lái)的吸附質(zhì)。2)改變相對(duì)壓力，即“變壓”。其主要是通過(guò)降低清理設(shè)備側(cè)的壓力，在分子篩薄膜的外側(cè)形成負(fù)壓，并在所述分子篩薄膜的內(nèi)側(cè)利用惰性氣體進(jìn)行反吹，使吸附在所述分子篩薄膜上的吸附質(zhì)被吸入到所述清理設(shè)備中，從而除去分子篩薄膜中的吸附質(zhì)。
在上述描述中，針對(duì)所述過(guò)濾膜82均是以分子篩薄膜為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明的，但本發(fā)明中涉及的過(guò)濾膜82并不限于這一種實(shí)現(xiàn)方式；只要是能夠允許小粒徑的靶材原子通過(guò)、 而大粒徑的金屬碎片無(wú)法通過(guò)的膜狀結(jié)構(gòu)都應(yīng)屬于本發(fā)明中所述過(guò)濾膜82的范疇。本實(shí)施例中的磁控濺射設(shè)備，通過(guò)在原有的遮擋板的基礎(chǔ)上構(gòu)造凹槽，從而在新的遮擋板上形成了開(kāi)口朝向靶材的空腔；同時(shí)結(jié)合設(shè)置在凹槽開(kāi)口處的過(guò)濾膜，使得飄散到遮擋板處的靶材原子可以順利通過(guò)所述過(guò)濾膜進(jìn)入到所述凹槽的空腔中，并在所述凹槽的內(nèi)壁上形成金屬薄膜；而在所述凹槽內(nèi)壁上的金屬薄膜發(fā)生脫落時(shí)，所述過(guò)濾膜能夠阻止脫落下來(lái)的金屬碎片散落到所述凹槽的外部，從而阻止了金屬碎片進(jìn)入基片上的濺射區(qū)域進(jìn)而影響鍍膜的制作，提高了鍍膜的成品率。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種磁控濺射設(shè)備，包括基板和靶材、以及設(shè)在所述基板和靶材之間的遮擋板，該遮擋板上形成有矩形鏤空結(jié)構(gòu)；其特征在于，在所述遮擋板的非鏤空部分設(shè)有開(kāi)口朝向所述靶材的凹槽，且在所述凹槽的開(kāi)口處覆蓋有過(guò)濾膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控濺射設(shè)備，其特征在于，所述凹槽沿所述遮擋板的周邊設(shè)置，且所述凹槽呈矩形環(huán)狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控濺射設(shè)備，其特征在于，所述過(guò)濾膜為分子篩薄膜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的磁控濺射設(shè)備，其特征在于，所述過(guò)濾膜通過(guò)螺釘固定到所述凹槽上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的磁控濺射設(shè)備，其特征在于，所述過(guò)濾膜通過(guò)固定卡扣固定到所述凹槽上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的磁控濺射設(shè)備，其特征在于，所述過(guò)濾膜的厚度為2 3mm ο
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的磁控濺射設(shè)備，其特征在于，所述過(guò)濾膜上的孔徑為 2 8nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控濺射設(shè)備，其特征在于，所述凹槽的深度為15 20mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控濺射設(shè)備，其特征在于，所述凹槽的壁厚隨所述遮擋板的材質(zhì)硬度的增大而變小。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或9所述的磁控濺射設(shè)備，其特征在于，所述凹槽的壁厚為3 5mm ο
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種磁控濺射設(shè)備，涉及磁控濺射技術(shù)，用以在磁控濺射過(guò)程中減少由于遮擋板上的金屬碎片脫落所造成的基片上金屬薄膜不良，提高鍍膜的成品率。本發(fā)明實(shí)施例提供的磁控濺射設(shè)備，包括基板和靶材、以及設(shè)在所述基板和靶材之間的遮擋板，該遮擋板上形成有矩形鏤空結(jié)構(gòu)；其中，在所述遮擋板的非鏤空部分設(shè)有開(kāi)口朝向所述靶材的凹槽，且在所述凹槽的開(kāi)口處覆蓋有過(guò)濾膜。本發(fā)明實(shí)施例提供的方案適用于任何磁控濺射設(shè)備中。
文檔編號(hào)C23C14/35GK102206805SQ20101013659
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2010年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者周偉峰, 張文余, 明星, 趙鑫, 郭建 申請(qǐng)人:北京京東方光電科技有限公司