磁控溅射镀膜腔室、镀膜机以及镀膜方法技术

本发明专利技术涉及一种磁控溅射镀膜腔室、镀膜机以及镀膜方法。该磁控溅射镀膜腔室包括镀膜罩、样品台以及多个磁控管组。在磁控溅射镀膜腔室的设计中，从外到内的方向上，当磁控管组的排布位置为奇数时，该磁控管组中的磁控管数量为偶数个，当磁控管组的排布位置为偶数时，该磁控管组中的磁控管数量为奇数个，同时最外层的磁控管组中的磁控管的数量大于或等于4，次外层的磁控管组中的磁控管的数量大于或等于3个，并且最外层的磁控管组中相邻的两个磁控管的外磁体的极性相反。此时，有助于形成更高密度和空间分布更为均匀的等离子体区域，进而提高大尺寸基材镀层厚度的均匀性。而提高大尺寸基材镀层厚度的均匀性。而提高大尺寸基材镀层厚度的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
磁控溅射镀膜腔室、镀膜机以及镀膜方法


[0001]本专利技术涉及镀膜
，尤其是涉及一种磁控溅射镀膜腔室、镀膜机以及镀膜方法。

技术介绍

[0002]磁控溅射是目前使用较为广泛的一种镀膜方式。在磁控溅射镀膜的过程中，通常是利用气体的辉光放电来形成溅射离子，比如氩气辉光放电形成Ar+离子和一个电子，然后溅射离子被电场加速，定向撞击靶材，将靶材表面的物质以原子、原子团、微粒或离子的方式撞出，这些被撞出的物质沉积在基材上形成镀层。
[0003]目前，采用传统的磁控溅射镀膜机能够在小尺寸基材的表面形成多种性能良好的功能膜层。然而，随着产品的不断升级，需要使用到越来越多的大尺寸基材以使产品满足消费需求。此时，采用传统的磁控溅射镀膜机虽然能够在大尺寸基材上成膜，但是由此形成的镀层在厚度均匀性上表现欠佳。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要提供一种能够有效提高大尺寸基材镀层厚度均匀性的磁控溅射镀膜腔室、镀膜机以及镀膜方法。
[0005]为了解决以上技术问题，本专利技术的技术方案为：
[0006]一种磁控溅射镀膜腔室，包括镀膜罩、样品台以及多个磁控管组；
[0007]所述样品台和多个所述磁控管组均位于所述镀膜罩的内部，所述样品台设于相邻的两个磁控管组之间；
[0008]在由外到内的方向上，多个磁控管组分为第1磁控管组、第2磁控管组
……
第m磁控管组，m为≥2的整数；
[0009]其中，第1磁控管组具有a1个磁控管，
……
第2p+1磁控管组具有a
x
个磁控管，p为≥0的整数，x为≥1的整数，a1、
……
a
x
为偶数，a1≥4；
[0010]第2磁控管组具有b1个磁控管，
……
第2q磁控管组具有b
y
个磁控管，q为≥1的整数，y为≥1的整数，b1、
……
b
y
为奇数，b1≥3；
[0011]所述第1磁控管组中的磁控管围绕所述镀膜罩的中心分布，所述第2磁控管组中的磁控管围绕所述镀膜罩的中心分布；所述磁控管包括内磁体和位于所述内磁体两侧的两个外磁体，所述内磁体的极性与所述外磁体的极性相反；所述第1磁控管组中相邻的两个磁控管的外磁体的极性相反。
[0012]在其中一个实施例中，其特征在于，a
x
≥4；和/或，b
y
≥3。
[0013]在其中一个实施例中，第2p+1磁控管组中磁控管的外磁体的磁场强度大于或等于其内磁体的磁场强度；和/或，
[0014]第2q磁控管组中磁控管的外磁体的磁场强度大于其内磁体的磁场强度。
[0015]在其中一个实施例中，各磁控管组中的磁控管围绕所述镀膜罩的中心分布。
[0016]在其中一个实施例中，相邻的磁控管组之间的距离相等。
[0017]在其中一个实施例中，在由外到内的方向上，各磁控管组中的磁控管数量逐渐减少。
[0018]在其中一个实施例中，第2p+1磁控管组中相邻的两个磁控管的外磁体的极性均相反。
[0019]在其中一个实施例中，第2q磁控管组中均存在相邻的两个磁控管的外磁体的极性相同。
[0020]一种镀膜机，包括多个靶材以及如上述任一实施例中所述的磁控溅射镀膜腔室，所述靶材与所述磁控管一一对应。
[0021]一种镀膜方法，采用所述镀膜机，所述镀膜方法包括如下步骤：
[0022]将待镀膜基材放置在所述样品台上；
[0023]在所述镀膜罩内形成背底真空；
[0024]在所述镀膜罩内通入可产生辉光放电的气体；
[0025]对所述靶材施加镀膜功率，对所述待镀膜基材施加镀膜负压。
[0026]上述磁控溅射镀膜腔室包括镀膜罩、样品台以及多个磁控管组。在磁控溅射镀膜腔室的设计中，从外到内的方向上，当磁控管组的排布位置为奇数时，该磁控管组中的磁控管数量为偶数个，当磁控管组的排布位置为偶数时，该磁控管组中的磁控管数量为奇数个，同时最外层的磁控管组中的磁控管的数量大于或等于4，次外层的磁控管组中的磁控管的数量大于或等于3个，并且最外层的磁控管组中相邻的两个磁控管的外磁体的极性相反。此时，在最外层磁控管组形成的区间内可以形成闭合的磁场，所有磁力线均能够被束缚在最外层磁控管组形成的区间内，使得在镀膜过程中，所有电子都能够被束缚在最外层磁控管组形成的区间内，有效减少了电子的湮灭。另外，次外层的磁控管组中磁控管为奇数，形成半闭合状态，部分磁力线更加发散，这样可以使电子沿磁力线做摆线运动存在于更宽范围空间的概率大幅度提高，有助于形成更高密度和空间分布更为均匀的等离子体区域，进而提高大尺寸基材镀层厚度的均匀性。
附图说明
[0027]图1为本专利技术一实施例中磁控管组中的磁控管的结构示意图；
[0028]图2为本专利技术一实施例中磁控管组中的磁控管的简化结构示意图；
[0029]图3为本专利技术一实施例中磁控溅射镀膜腔室的结构示意图；
[0030]图4为本专利技术镀层厚度和硬度测试时的基材上的测试点示意图。
[0031]图中标记说明：
[0032]100、磁控溅射镀膜腔室；200、靶材；300、磁力线；400、磁控管；401、内磁体；402、外磁体；500、磁体固定座；600、靶罩；700、镀膜罩；800、样品台。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发
明内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0034]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0035]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0036]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁控溅射镀膜腔室，其特征在于，包括镀膜罩、样品台以及多个磁控管组；所述样品台和多个所述磁控管组均位于所述镀膜罩的内部，所述样品台设于相邻的两个磁控管组之间；在由外到内的方向上，多个磁控管组分为第1磁控管组、第2磁控管组
……
第m磁控管组，m为≥2的整数；其中，第1磁控管组具有a1个磁控管，
……
第2p+1磁控管组具有a
x
个磁控管，p为≥0的整数，x为≥1的整数，a1、
……
a
x
为偶数，a1≥4；第2磁控管组具有b1个磁控管，
……
第2q磁控管组具有b
y
个磁控管，q为≥1的整数，y为≥1的整数，b1、
……
b
y
为奇数，b1≥3；所述第1磁控管组中的磁控管围绕所述镀膜罩的中心分布，所述第2磁控管组中的磁控管围绕所述镀膜罩的中心分布；所述磁控管包括内磁体和位于所述内磁体两侧的两个外磁体，所述内磁体的极性与所述外磁体的极性相反；所述第1磁控管组中相邻的两个磁控管的外磁体的极性相反。2.如权利要求1所述的磁控溅射镀膜腔室，其特征在于，a
x
≥4；和/或，b
y...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭志，
申请(专利权)人：维达力实业深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：