一种真空镀膜系统技术方案

本发明专利技术公开了一种真空镀膜系统，包括固定部和与固定部形成开合的活动部，活动部内部设置用于承载靶材的背板，背板连接电极的阴极，所述固定部内部设置基片载体，所述基片载体与背板平行设置，所述背板和基片载体之间设置隔离磁场发生器，所述隔离磁场发生器用于产生隔离磁场，所述基片载体与固定部活动连接，本发明专利技术中的真空镀膜系统在靶材和基片之间设置隔离磁场，隔离磁场可对气体正离子进行阻拦，减少空气正离子在基片表面成膜时渗入膜中，可提升膜的质量，同时基片载体的位置可调，可进一步提升本真空镀膜系统的适用性。

【技术实现步骤摘要】
一种真空镀膜系统
本专利技术涉及镀膜设备
，尤其涉及一种真空镀膜系统。
技术介绍
真空镀膜是在真空室内，材料的原子从加热源离析出来打到被镀物体的表面上。真空镀膜有三种形式，即蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀。溅射镀膜是指将涂层材料做为靶阴极，利用氩离子轰击靶材，产生阴极溅射，把靶材原子溅射到工件上形成沉积层的一种镀膜技术。磁控溅射镀膜的优点为：膜层附着力强；膜层组织致密，耐蚀性好；具有绕镀性能，能够在形状复杂的零件表面镀膜；成膜速率高，可与蒸发镀膜的速率相当，且可镀厚膜。但是磁控溅射镀膜过程中，由于到达基片的不仅有中性气体分子还有气体正离子，气体分子会吸附在膜的表面，而正离子还能渗入薄膜中一定的深度，所以沉积的薄膜中含气较高，影响膜质量。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术中溅射镀膜的薄膜中含气较高的问题，而提出的一种真空镀膜系统，减少薄膜中气体含量，提升薄膜质量。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：一种真空镀膜系统，包括固定部和与固定部形成开合的活动部，活动部内部设置用于承载靶材的背板，背板连接电极的阴极，所述固定部内部设置基片载体，所述基片载体与背板平行设置，所述背板和基片载体之间设置隔离磁场发生器，所述隔离磁场发生器用于产生隔离磁场，所述基片载体与固定部活动连接。进一步的，所述固定部内部设置滑槽，所述基片载体位于滑槽的内部，固定部设置用于调节基片载体位于的调节组件，所述调节组件包括定位螺钉和与定位螺钉螺纹连接的螺钉座，所述螺钉座固定于固定部，所述定位螺钉一端设置旋转连接基片载体，所述定位螺钉的另一端设置把手。通过把手旋转定位螺钉，可调节基片载体与背板之间的位置，提升适用性。进一步的，所述基片载体内部设置冷却管，冷却管用于基片的冷却，所述定位螺钉为空心螺钉，所述冷却管的冷却介质进管和冷却介质出管从定位螺钉的内孔中穿过实现外部连接，整体紧凑。进一步的，所述固定部设置用于将镀膜箱抽成真空状态的真空管和用于工作气体进气的进气管。本真空镀膜系统镀膜时，固定部和活动部结合形成镀膜空间，首先需要将镀膜空间抽成真空，然后工作气体从进气管进入镀膜空间被电离，形成气体正离子和气体负离子，气体正离子在阴极的吸引下轰击背板上的靶材，靶材原子离开靶材往靠近基片的方向运动，靶材原子沉积于基片形成膜。在此过程中，隔离磁场发生器产生的隔离磁场对气体正离子进行阻隔。进一步的，所述隔离磁场设置与基片载体平行的边缘线，当基片载体上安装基片时，所述边缘线与基片之间最小的距离L与隔离磁场E的磁场强度B相匹配，以保持气体正离子不能达到基片。进一步的，所述边缘线与基片之间最小的距离L与磁场强度B匹配关系为：其中，m为气体正离子的质量，所述q为气体正离子的电荷量，Vo为气体正离子进入隔离磁场的标准速度Vo。当气体正离子小于标准速度Vo的速度从隔离磁场的边缘线进入隔离磁场，其会受到洛伦兹力做圆周运动，无论气体正离子的偏置角为多少，气体正离子都无法到达基片。在镀膜过程中，由于镀膜箱内部气体正离子靠近基片的速度不相同，标准速度Vo的取值需要保持隔离磁场的有效性。优选的，所述标准速度Vo的得到方法包括以下步骤：A1：在距离基片表面距离L处，对气体正离子速度V进行测量，形成关于气体正离子速度V数值的数据总库M；A2：取出数据总库M中数值量密集数值段G，将密集数值段G中数值最大的速度Vmax最为隔离磁场的标准速度Vo。通过对标准速度Vo的获取，隔离磁场可拦截大量气体正离子。上述方法获得的标准速度Vo一般情况只适用某一种靶材。本专利技术中的基片载体(10)的位置可调，在隔离磁场边缘线位置和磁场强度不变的情况下，基片位置可调，进而边缘线与基片之间最小的距离L可发生变化，以保证在不同靶材情况下，对于不同的标准速度Vo，满足隔离磁场的有效的隔离效果。本专利技术的有益效果是：1、本真空镀膜系统在靶材和基片之间设置隔离磁场，隔离磁场可对气体正离子进行阻拦，减少空气正离子在基片表面成膜时渗入膜中，提升膜的质量。2、本真空镀膜系统中的基片载体的位置可调，可进一步提升本真空镀膜系统的适用性；3、本真空镀膜系统可在现有磁控溅射镀膜装置上改进得到实现，实施成本低，且效果显著，应用价值高。附图说明图1为本真空镀膜系统的结构示意图；图2为本真空镀膜系统冷却管处的示意图；图3为隔离磁场中气体正离子运动轨迹图(正常偏置角)；图4为隔离磁场中气体正离子运动轨迹图(最大偏置角)；图5为标准速度Vo的得到方法的步骤图。图中：1、镀膜箱；2、阴极；3、磁铁；4、背板；5、靶材；6、进气管；7、真空管；8、隔离磁场发生器；9、基片；10、基片载体；11、滑槽；12、定位螺纹杆；13、螺纹座；14、把手；15、冷却介质进管；16、冷却管；17、冷却介质出管。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。参考图1，一种真空镀膜系统，包括固定部3和与固定部3形成开合的活动部1，活动部1内部设置用于承载靶材5的背板4，背板4连接电极的阴极2，所述固定部3内部设置基片载体10，所述基片载体10与背板4平行设置，所述背板4和基片载体10之间设置隔离磁场发生器8，所述隔离磁场发生器8用于产生隔离磁场，所述基片载体10与固定部3活动连接。进一步的，所述固定部3内部设置滑槽11，所述基片载体10位于滑槽11的内部，固定部3设置用于调节基片载体10位于的调节组件，所述调节组件包括定位螺钉12和与定位螺钉12螺纹连接的螺钉座13，所述螺钉座13固定于固定部3，所述定位螺钉12一端设置旋转连接基片载体10，所述定位螺钉12的另一端设置把手14。通过把手14旋转定位螺钉12，可调节基片载体10与背板4之间的位置，提升适用性。进一步的，参考图2，所述基片载体10内部设置冷却管16，冷却管16用于基片9的冷却，所述定位螺钉12为空心螺钉，所述冷却管16的冷却介质进管15和冷却介质出管17从定位螺钉12的内孔中穿过实现外部连接，整体紧凑。进一步的，所述固定部3设置用于将镀膜箱1抽成真空状态的真空管7和用于工作气体进气的进气管6。本实施例中的工作气体为氩气。本真空镀膜系统镀膜时，固定部3和活动部1结合形成镀膜空间，首先需要将镀膜箱1抽成真空，然后工作气体从进气管6进入镀膜箱1被电离，形成气体正离子和气体负离子，气体正离子在阴极的吸引下轰击背板4上的靶材5，靶材5原子离开靶材5往靠近基片9的方向运动，靶材原子沉积于基片9形成膜。在此过程中，隔离磁场发生器8产生的隔离磁场对气体正离子进行阻隔。进一步的，所述隔离磁场设置与基片载体10平行的边缘线，当基片载体10上安装基片时，所述边缘线与基片之间最小的距离L与隔离磁场E的磁场强度B相匹配，以保持气本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种真空镀膜系统，其特征在于，包括固定部(3)和与固定部3形成开合的活动部(1)，活动部(1)内部设置用于承载靶材(5)的背板(4)，背板(4)连接电极的阴极(2)，所述固定部(3)内部设置基片载体(10)，所述基片载体(10)与背板(4)平行设置，所述背板(4)和基片载体(10)之间设置隔离磁场发生器(8)，所述基片载体(10)与固定部(3)活动连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种真空镀膜系统，其特征在于，包括固定部(3)和与固定部3形成开合的活动部(1)，活动部(1)内部设置用于承载靶材(5)的背板(4)，背板(4)连接电极的阴极(2)，所述固定部(3)内部设置基片载体(10)，所述基片载体(10)与背板(4)平行设置，所述背板(4)和基片载体(10)之间设置隔离磁场发生器(8)，所述基片载体(10)与固定部(3)活动连接。


2.根据权利要求1所述的一种真空镀膜系统，其特征在于，所述固定部(3)内部设置滑槽(11)，所述基片载体(10)位于滑槽11的内部，固定部(3)设置用于调节基片载体(10)位于的调节组件，所述调节组件包括定位螺钉(12)和与定位螺钉(12)螺纹连接的螺钉座(13)，所述螺钉座(13)固定于固定部(3)，所述定位螺钉(12)一端设置旋转连接基片载体(10)，所述定位螺钉(12)的另一端设置把手(14)。


3.根据权利要求2所述的一种真空镀膜系统，其特征在于，所述基片载体(10)内部设置冷却管(16)，所述定位螺钉(12)为空心螺钉，所述冷却管(16)的冷却介质进管(15)和冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘同春，李又舟，
申请(专利权)人：湖南匡楚科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43