本发明专利技术公开了一种ＥＣＲ等离子体溅射装置用基板保持器，包括原基板（３），与原基板（３）连接的固定轴（４），依次轴向设置在固定轴（４）上的支撑板（５）和用于连接真空腔的固定法兰（２），支撑板（５）和固定法兰（２）上贯穿有平行于固定轴（４）的传动轴（６），传动轴（６）的外端部设置有转动手柄（７）；其特征在于，在原基板（３）上设置有一扩大基板（８），垂直于扩大基板（８）贯穿有一从动轴（９），从动轴（９）和传动轴（６）分别设置有相互啮合的齿轮（１１），从动轴（９）和传动轴（６）的内端部分别固定有上、下挡板（１２、１３）；所述从动轴（９）贯穿扩大基板（８）的位置，靠近扩大基板（８）外周。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电子回旋共振(ECR)等离子体溅射装置，尤其涉及一种能够增大溅射 基板面积的ECR等离子体溅射装置用基板保持器。
技术介绍
ECR等离子体溅射加工技术，由于其在微纳米结构复合、材料表面加工和改性、元 素参杂等方面的优异性能，被广泛应用于各种薄膜工艺中，引起了很多学者的关注和研究。 ECR等离子体溅射加工技术起源于可控核聚变研究中的电子回旋共振技术，当电子回旋运 动频率与沿磁场传播的微波频率相等时，发生共振，在磁场作用下，电子回旋运动半径逐渐 增大，能量不断增加，最终与气体分子碰撞电离形成等离子体；在靶材上施加偏压后，等离 子体轰击溅射靶材，溅射产生的靶材原子与等离子流中作回旋运动的电子碰撞发生电离， 得到离子；离子在基片偏压作用下朝基片方向运动，最终沉积在样品表面形成薄膜。目前，在ECR等离子体溅射制备薄膜领域，一般希望等离子体均勻充满整个真空 腔内，在基板保持器上沉积出最大面积的薄膜；但是，在现有ECR等离子体溅射装置用基板 保持器中，基板保持器的前方设置有一块单轴控制的挡板，挡板占用了真空腔的截面积，从 而影响到沉积薄膜的面积，致使基板保持器上样品的大小受到限制。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种ECR等离子体溅射装置用基板保持器，能够在不改变 真空腔截面积的情况下，增大溅射基板面积，进而有效地增大沉积面积。为了达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现。一种ECR等离子体溅射装置用基板保持器，包括原基板，与原基板连接的固定轴， 依次轴向设置在固定轴上的支撑板和固定法兰，支撑板和固定法兰上贯穿有平行于固定轴 的传动轴，传动轴的外端部设置有转动手柄；其特征在于，在原基板上设置有一扩大基板，垂直于扩大基板贯穿有一从动轴，从动轴和传动轴分 别设置有相互啮合的齿轮，从动轴和传动轴的内端部分别固定有上、下挡板；所述从动轴贯 穿扩大基板的位置，靠近扩大基板外周。本专利技术的进一步改进和特点在于所述从动轴与扩大基板之间设置有绝缘套。所述扩大基板上设置有样品夹具；所述样品夹具为通过固定螺钉连接扩大基板的 压环；或所述样品夹具为通过固定螺钉连接扩大基板的样品盘，样品盘的侧沿设置有锁定 螺钉。本专利技术ECR等离子体溅射装置用基板保持器与现有技术相比，具有有益效果如 下通过将扩大基板固定在原基板上，在扩大基板的前面设置有上、下两片挡板，可以有效地增大沉积薄膜的面积；上、下挡板可以通过传动轴、从动轴和一对齿轮副进行传动，在腔 体空间内准确灵活地打开关闭，可以精确控制扩大基板的暴露和遮挡时间，以实现在不同 时段对安装于扩大基板上的样品进行刻蚀，沉积和保护。在扩大基板上安装样品夹具可以 改变样品的类型，使其不止限于薄片类型样品，还可以用于薄块类型(如轴承圈)样品。本发 明在原有ECR等离子体溅射装置用基板保持器的基础上改进，其改进结构简单、可靠、成本 低，能够最大化地实现沉积面积的增大。附图说明下面结合附图说明和具体实施方式对本专利技术做进一步详细说明。图1为ECR等离子体溅射装置用基板保持器的真空腔结构示意图； 图2为本专利技术中的基板保持器的结构示意图3为图2的爆炸视图； 图中1、真空腔；101保持架法兰；102分子泵法兰；103右腔室；104靶材架；105左腔 室；2、固定法兰；3、原基板；4、固定轴；5、支撑板；6、传动轴；7、转动手柄；8、扩大基板；9、 从动轴；10、绝缘套；11、齿轮；12、上挡板；13、下挡板；14、样品夹具；1401压环；1402样品ο具体实施例方式参照图1，为ECR等离子体溅射装置的真空腔，真空腔1包含左腔室105和右腔 室103，左腔室105和右腔室103中间设置有靶材架104，右腔室103轴向方向上设置有保 持架法兰101，径向方向上设置有分子泵法兰102。结合图2、图3，基板保持器伸入到真空腔1的内部，通过固定法兰2和右腔室103 上设置的保持架法兰101相连。本专利技术的基板保持器包含原基板3，与原基板3连接的固定 轴4，在固定轴4上沿轴向设置固定法兰2和支撑板5，支撑板5和固定法兰2上贯穿有平 行于固定轴4的传动轴6，传动轴6的外端部设置有转动手柄7。原基板3上通过沉头螺钉 固定扩大基板8，垂直于扩大基板8贯穿从动轴9。从动轴9贯穿扩大基板8的位置，靠近 扩大基板8外周。本实施例采用变通的方法，在扩大基板8的外周边设置凸耳，凸耳上设置 用于贯穿从动轴9的轴承孔，同样起到支撑从动轴9的作用，轴承孔内设置有绝缘套10，隔 绝从动轴9与扩大基板8的电气连接，避免在扩大基板8上施加偏压时发生短路。从动轴9的右端和传动轴6上分别安装有相互啮合的齿轮11，通过这一对齿轮副 实现传动轴6端和从动轴9的传动关系。从动轴9和传动轴6的内端部(即左端部)分别固 定有上、下挡板12、13，上、下挡板12、13均为半圆板，通过转动手柄7进行操作，可以驱动传 动轴6，传动轴6同时通过齿轮副驱动从动轴9，实现上、下挡板12、13的开闭。本专利技术通过 上、下挡板12、13代替现有基板保持器上的一块挡板，实现了有效沉积面积的扩大，扩展了 现有ECR等离子体溅射装置用基板保持器的制作能力。扩大基板8上设置有样品夹具。样品夹具14为通过固定螺钉连接扩大基板8的 压环1401 ；或为通过固定螺钉连接扩大基板8的样品盘1402，样品盘1402的侧沿设置有锁 定螺钉。使用时，将基片经过清洗干燥后放入基片架，并调节靶材与基片的轴向距离。当真空腔1内真空度抽到4X10_4Pa后，通入Ar气使真空度降低到2X10_2Pa。打开磁线圈电流为420A，接通微波源，此时在真空腔内产生等离子体。调节使微波耦合达到最佳状态并稳定 20min ；然后利用本专利技术中的结构，旋转转动手柄7，传动轴6随之转动，并通过固定在其上 的齿轮带动从动轴9转动，使得连接在传动轴6和从动轴9左端的上挡板12和下挡板13向 两侧打开，将扩大基板8暴露在等离子体腔体中，用Ar离子对基片表面进行溅射清洗。基 片溅射清洗3min后，反向旋转转动手柄7，上挡板12和下挡板13向中间关闭，施加靶材偏 压，稳定3min后再次旋转转动手柄7，打开上、下挡板12、13，开始沉积，控制沉积时间，实现 样品薄膜的制备。如此循环打开关闭上、下挡板12、13，可以满足不同时段对样品表面刻蚀 清洗，薄膜沉积和保护样品表面的要求。权利要求一种ECR等离子体溅射装置用基板保持器用基板保持器，包括原基板(3)，与原基板(3)连接的固定轴(4)，依次轴向设置在固定轴(4)上的支撑板(5)和固定法兰(2)，支撑板(5)和固定法兰(2)上贯穿有平行于固定轴(4)的传动轴(6)，传动轴(6)的外端部设置有转动手柄(7)；其特征在于，在原基板(3)上设置有一扩大基板(8)，垂直于扩大基板(8)贯穿有一从动轴(9)，从动轴(9)和传动轴(6)分别设置有相互啮合的齿轮(11)，从动轴(9)和传动轴(6)的内端部分别固定有上、下挡板(12、13)；所述从动轴(9)贯穿扩大基板(8)的位置，靠近扩大基板(8)外周。2.根据权利要求1所述的ECR等离子体溅射装置用基板保持器，其特征在于，所述从动 轴(9 )与扩大基板(8 )之间设置有绝缘套(10 )。3.根据权利要求1所述的ECR等离子体溅射装置用基本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种ＥＣＲ等离子体溅射装置用基板保持器用基板保持器，包括原基板（３），与原基板（３）连接的固定轴（４），依次轴向设置在固定轴（４）上的支撑板（５）和固定法兰（２），支撑板（５）和固定法兰（２）上贯穿有平行于固定轴（４）的传动轴（６），传动轴（６）的外端部设置有转动手柄（７）；其特征在于，在原基板（３）上设置有一扩大基板（８），垂直于扩大基板（８）贯穿有一从动轴（９），从动轴（９）和传动轴（６）分别设置有相互啮合的齿轮（１１），从动轴（９）和传动轴（６）的内端部分别固定有上、下挡板（１２、１３）；所述从动轴（９）贯穿扩大基板（８）的位置，靠近扩大基板（８）外周。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刁东风，谢英杰，蔡天骁，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]
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