一种平面磁控溅射-多工位镀膜装置制造方法及图纸

一种平面磁控溅射－多工位镀膜装置，它包括：Ｍ（Ｍ为自然数）个平面磁控溅射靶（１４）、Ｎ（Ｎ为自然数）工件夹（１５）、加热器（２８）、充气孔（２９）、真空镀膜室（３０）、真空抽气组（３２），其特征是它还包括：转盘（１６）、连接杆（１７）、小齿轮（１８）、小齿轮（１９）、连接杆（２０）、自转电机（２１）、公转电机（２２）、连接杆（２３）、中齿轮（２４）、连接杆（２５）、大齿轮（２６）、连接杆（２７）；Ｍ个平面磁控溅射靶（１４）位于真空镀膜室底部（３１）；加热器（２８）位于真空镀膜室底部（３１）；充气孔（２９）位于真空镀膜室底部（３１）上；真空镀膜室底部（３１）有真空抽气组（３２）；转盘（１６）用连接杆（２７）与外部电机（２２）连接；Ｎ个工件夹（１５）均匀分布在转盘（１６）的下面，通过连杆（１７）穿过转盘（１６）与齿轮（１８）连接在一起，齿轮（１８）安装在转盘（１６）上面；小齿轮（１９）通过连接杆（２０）与真空镀膜室（３０）外部电机（２１）连接在一起；中齿轮（２４）通过连接杆（２３）固定在真空镀膜室（３０）中，中齿轮（２４）与小齿轮（１９）咬合；大齿轮（２６）通过连接杆（２５）与中齿轮（２４）固定在一起。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电子机械
，特别涉及电子薄膜制备技术中的磁控溅射薄膜制备装置。
技术介绍
众所周知，现有的电子薄膜制备技术中的磁控溅射薄膜制备装置，可实现金属、非金属单质及化合物等镀膜。但是现有平面磁控溅射装置所溅射出的薄膜面积较小、均匀性和一致性较差，具体表现在(1)现有磁控溅射设备所溅射出的薄膜均匀区域的面积较小；(2)为了溅射出具有较大均匀区域的薄膜，通常需要将靶的尺寸做得很大；(3)现有设备也有带公自转的，如z195224085.8等(如图1所示)，虽然在一定程度上提高了薄膜的均匀性，但是他们的公、自转速度比不可调；(4)目前的平面磁控溅射设备工件装载量小，只有一个工件夹，而本设备可装载多个工件夹，各个工件对称，从而大大提高了薄膜的批量一致性。
技术实现思路
本专利技术的任务是针对现有平面镀膜设备所存在的不足，提出一种工件装载量大即多工位、镀膜均匀性好、易于推广应用的平面磁控溅射镀膜装置。本专利技术提供的一种平面磁控溅射-多工位镀膜装置(如图2所示)，它包括M(M为自然数)个平面磁控溅射靶14、N(N为自然数)个工件夹15、加热器28、充气孔29、真空镀膜室30、真空抽气组32，其特征是它还包括转盘16、连接杆17、小齿轮18、小齿轮19、连接杆20、自转电机21、公转电机22、连接杆23、中齿轮24、连接杆25、大齿轮26、连接杆27；M个平面磁控溅射靶14位于真空镀膜室底部31；加热器28位于真空镀膜室底部31；充气孔29位于真空镀膜室底部31上；真空镀膜室底部31有真空抽气组32；转盘16用连接杆27与外部电机22连接；N个工件夹15均匀分布在转盘16的下面，通过连杆17穿过转盘16与齿轮18连接在一起，齿轮18安装在转盘16上面；小齿轮19通过连接杆20与真空镀膜室30外部电机21连接在一起；中齿轮24通过连接杆23固定在真空镀膜室30中，中齿轮24与小齿轮19咬合；大齿轮26通过连接杆25与中齿轮24固定在一起。本专利技术的工作原理是(1)自转原理外部电机21带动连杆20，连杆20带动小齿轮19转动，中齿轮24与小齿轮19咬合，小齿轮带动中齿轮24转动，则中齿轮24带动大齿轮26转动，大齿轮26与N个小齿轮18咬合在一起，大齿轮26带动N个小齿轮18自转，N个小齿轮带动N个工件夹15自转，从而完成了自转过程；(2)公转原理外部电机22通过连接杆27带动转盘16转动，N个工件夹15和N个小齿轮18固定在转盘16上，所以工件夹15和小齿轮18公转，从而完成了公转过程。(3)本专利技术的装置是N个工件夹15的N组基片同时作公、自转，这样可以对N个工件夹上的基片进行镀膜溅射，所以本专利技术提供的平面磁控溅射-多工位镀膜装置具有工件装载量大(即多工位)的特点。工件夹15与靶位置及转动过程如图3所示。本专利技术的工作过程是N组被溅射基片装入工件夹15，真空镀膜室30密封后，通过真空抽气组，将镀膜室30抽成真空；同时，启动加热器28，对N个被溅射基片进行加热；充气孔29向真空镀膜室30内输入气体；并通过调节电机21、22的转速分别带动N组被溅射基片自转和公转；启动平面磁控溅射电源，实现镀膜。需要说明的是，本专利技术为平面磁控溅射装置，通过调节自转电机21、公转电机22的转速，实现被溅射基片的公、自转速度可调。本专利技术的特点是(1)本专利技术装置可以实现N组被溅射基片公转和自转；(2)与现有的具有公、自转的磁控溅射装置区别在于本专利技术为平面磁控溅射装置，它的公、自转速度及公自转转速比可调，从而能够使基片基本实现面扫描，制备出均匀的薄膜；(3)具有公、自转且速度可调，同时基片中心与靶心不重合，所以对于同样大的靶，大大的提高了溅射薄膜的面积；(4)本专利技术装置的工件夹的个数为N，一次可以同时给多组(N组)基片溅射成膜，且膜厚的一致性好。附图说明图1是现有的电子材料制备技术中的磁控溅射薄膜制备装置结构示意图其中1-法兰盘、2-蒸发源、3-加热器、4-自转和公转机构、5-传动轮、6-真空镀膜室顶、7-真空镀膜室壁、8-被镀工件夹、9-平面磁控溅射靶、10-真空镀膜室底、11-内衬、12-充气孔、13-真空镀膜室；图2是本专利技术的平面磁控溅射-多工位镀膜装置结构示意图其中，14-平面磁控溅射靶、15-工件夹、16-转盘、17-连接杆、18-小齿轮、19-小齿轮、20-连接杆、21-自转电机、22-公转电机、23-连接杆、24-中齿轮、25-连接杆、26-大齿轮、27-接杆、28-加热器、29-充气孔、30-真空镀膜室、31-真空镀膜室底、32-真空抽气组；图3是本专利技术平面磁控溅射-多工位镀膜装置基片转动示意图其中，14-平面磁控溅射靶、15-工件夹、18-小齿轮、26-大齿轮。具体实施例方式制备BST(钛酸锶钡)薄膜本专利技术的平面磁控溅射-多工位镀膜装置，采用工件夹的个数为N＝6、靶位为M＝3个，靶的直径为120mm，靶的中心与基片中心相距30mm，选择的自转与公转比值为5.3，镀膜时间为30个小时。采用本专利技术装置一次制备出6组BST(钛酸锶钡)薄膜，所制备的BST(钛酸锶钡)薄膜厚度为1μm，片内和片间薄膜厚度相对偏差均小于3％。权利要求1.一种平面磁控溅射-多工位镀膜装置，它包括M(M为自然数)个平面磁控溅射靶(14)、N(N为自然数)工件夹(15)、加热器(28)、充气孔(29)、真空镀膜室(30)、真空抽气组(32)，其特征是它还包括转盘(16)、连接杆(17)、小齿轮(18)、小齿轮(19)、连接杆(20)、自转电机(21)、公转电机(22)、连接杆(23)、中齿轮(24)、连接杆(25)、大齿轮(26)、连接杆(27)；M个平面磁控溅射靶(14)位于真空镀膜室底部(31)；加热器(28)位于真空镀膜室底部(31)；充气孔(29)位于真空镀膜室底部(31)上；真空镀膜室底部(31)有真空抽气组(32)；转盘(16)用连接杆(27)与外部电机(22)连接；N个工件夹(15)均匀分布在转盘(16)的下面，通过连杆(17)穿过转盘(16)与齿轮(18)连接在一起，齿轮(18)安装在转盘(16)上面；小齿轮(19)通过连接杆(20)与真空镀膜室(30)外部电机(21)连接在一起；中齿轮(24)通过连接杆(23)固定在真空镀膜室(30)中，中齿轮(24)与小齿轮(19)咬合；大齿轮(26)通过连接杆(25)与中齿轮(24)固定在一起。2.根据权利要求1所述的一种平面磁控溅射-多工位镀膜装置，其特征是通过调节自转电机(21)、公转电机(22)转速实现被溅射基片的公、自转速度调节。全文摘要本专利技术的目的是提供一种平面磁控溅射－多工位镀膜装置，它是由平面磁控溅射靶14、工件夹15、加热器28、充气孔29、真空室30、真空抽气组32，其特征是它还包括转盘16、连接杆17、小齿轮18、小齿轮19、连接杆20、自转电机21、公转电机22、连接杆23、中齿轮24、连接杆25、大齿轮26、连接杆27等组成。它具有工件装载量大(即多工位)、镀膜均匀性好、易于推广应用等特点。文档编号C23C14/35GK1614078SQ20031011084公开日2005年5月11日 申请日期2003年11月4日 优先权日2003年11月4日专利技术者杨传仁 申请人:电子科技大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨传仁，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：