本发明专利技术涉及一种基于移动磁场的磁控溅射镀膜方法及设备。其采用圆柱靶材和移动磁场进行磁控溅射，通过控制系统控制所述移动磁场改变磁力线的交汇位置，改变所述圆柱靶材的蚀刻跑道，从而改变刻蚀的位置，在靶材上实现不同位置的镀膜。磁控溅射镀膜设备包括主机本体、载物台、至少两个镀膜室和移动磁场，主机本体上设置控制系统和电源系统；载物台设置在所述主机本体上；镀膜室分别设置在所述载物台的周边，每一所述镀膜室内安装两个圆柱靶材；所述移动磁场设置在所述载物台上，且所述移动磁场的变化方向与所述载物台移动变化方向一致，通过所述控制系统控制运动。本发明专利技术能够提高靶材的利用率，减少更换靶材的时间，提高生产效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及溅射镀膜，特别涉及一种基于移动磁场的磁控溅射镀膜方法及设备。
技术介绍
1、磁控溅射镀膜是利用离子源产生的离子，在磁场作用下，轰击靶材表面，使靶材表面的原子离开靶材进而沉积在被镀材表面。磁控溅射旋转圆柱阴极靶已被广泛应用于工业化制备大面积功能薄膜的生产中。使用圆柱靶进行磁控溅射镀膜比平面靶的靶材利用率明显提高，换靶间隔明显延长，对于此类溅射，意味着成本降低，机器利用率更加充分，可以又快又好的完成溅射镀膜。
2、然而，圆柱靶二端磁场集中在一个点上，磁力线密度是其他地方的两倍，造成了二倍的刻蚀速度，比其他地方的靶材快一倍用完。导致靶材的两端刻蚀过快，中间还有很厚的靶材没有刻蚀，而两端已经刻蚀到钢材基板，需要更换靶材。这导致靶材的利用率低，更换频率高。此外，在镀膜过程中需要不断观察，判断是否已经击穿了靶材，溅射了基底的材料，需要提前更换靶材，造成了大量靶材浪费。另外，磁控溅射镀膜作业时，需要将靶材固定在背板上进行磁控溅射镀膜。在连续生产的使用条件下，磁控靶的靶材消耗较大，靶材更换周期较短。在现有设备技术水平条件下，更换磁控靶靶材需要将设备关停，打开镀膜室门，使磁控靶等镀膜核心部件暴露于大气环境中进行更换。
3、这种常规的设备关停式的更换靶材模式会影响连续式镀膜设备的生产效率，而且，磁控靶等镀膜核心部件时常暴露大气也不利于保持镀膜产品品质的稳定。
4、因此，现有技术有必要进行改进，解决圆柱靶两端刻蚀速度不均匀的问题，减少靶材的浪费，从而优化磁控溅射镀膜的工艺流程和设备性能。
/>技术实现思路
1、现有技术中，有必要进行改进，解决圆柱靶两端刻蚀速度不均匀的问题，减少靶材的浪费，从而优化磁控溅射镀膜的工艺流程和设备性能，因此，本专利技术提供了一种基于移动磁场的磁控溅射镀膜方法及设备。
2、第一方面，本专利技术提供了一种基于移动磁场的磁控溅射镀膜设备，其包括：
3、主机本体，所述主机本体上设置控制系统和电源系统；
4、载物台，所述载物台设置在所述主机本体上；
5、至少两个镀膜室，所述镀膜室分别设置在所述载物台的周边，每一所述镀膜室内安装两个圆柱靶材；
6、移动磁场，所述移动磁场设置在所述载物台上，且所述移动磁场的变化方向与所述载物台移动变化方向一致，通过所述控制系统控制运动。
7、在一种实现方式中，所述电源系统包括直流电源和射频电源，所述直流电源与所述圆柱靶材相连，所述直流电源用于提供溅射过程中电子的能量。
8、在一种实现方式中，所述镀膜室数量为三个，相邻所述镀膜室的的间距相同。
9、在一种实现方式中，所述移动磁场为设置在所述载物台上的磁场线圈，所述移动磁场与载物台为一致的运动方向。
10、在一种实现方式中，所述圆柱靶材采用均匀的单一或复合材料制作而成，包括si、pt、ti、和tio2中的任意一种或其组合。
11、第二方面，本专利技术还提供了一种基于移动磁场的磁控溅射镀膜方法，其采用上述的基于移动磁场的磁控溅射镀膜设备，具体步骤包括：
12、提供圆柱靶材和移动磁场；
13、获取基材的镀膜参数，并获取基材刻蚀位置；
14、向圆柱靶材供电，并控制所述移动磁场改变磁力线的交汇位置，改变所述圆柱靶材在基材上的蚀刻跑道，以在基材的刻蚀位置上实现镀膜。
15、在一种实现方式中，获取镀膜的基材的镀膜参数后，通过控制系统设置所述移动磁场的参数。
16、在一种实现方式中，所述移动磁场为在所述圆柱靶材周边设置的磁场线圈，通过旋转或移动所述磁场线圈的位置，用于改变靶材表面磁场的分布情况，实现改变磁力线交汇的位置。
17、在一种实现方式中，所述移动磁场为改变线圈的电流大小和方向，用于改变磁场在靶材上的分布情况，实现改变磁力线的交汇位置。
18、在一种实现方式中，所述移动磁场用于将所述圆柱靶材的的端部区域的磁力线增加十倍，从而将圆柱靶材的端部区域刻蚀速度减慢90%。
19、有益效果：本专利技术通过将圆柱靶材和移动磁场结合进行磁控溅射，通过控制系统控制所述移动磁场改变磁力线的交汇位置，从而改变刻蚀的位置，避免由于固定在某一位置的双倍刻蚀速率，减少因固定点位置刻蚀过快到达基底而需要更换靶材的次数；通过移动磁场位置而改变刻蚀位置，使刻蚀位置在竖直位置上有规律的往复运动，从而将单一位置双倍刻蚀速率平摊到一段位置上，从而将刻蚀到基底的速度大大减慢，能够提高靶材的利用率，增加正常的镀膜时间，减少更换靶材的时间，提高生产效率。
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【技术保护点】
1.一种基于移动磁场的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于移动磁场的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述电源系统包括直流电源和射频电源，所述直流电源与所述圆柱靶材相连，所述直流电源用于提供溅射过程中电子的能量。
3.根据权利要求1所述的基于移动磁场的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述镀膜室数量为三个，相邻所述镀膜室的的间距相同。
4.根据权利要求1所述的基于移动磁场的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述移动磁场为设置在所述载物台上的磁场线圈，所述移动磁场与载物台为一致的运动方向。
5.根据权利要求1所述的基于移动磁场的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述圆柱靶材采用均匀的单一或复合材料制作而成，包括Si、Pt、Ti和TiO2中的任意一种或其组合。
6.一种基于移动磁场的磁控溅射镀膜方法，其特征在于，采用权利要求1~5任一项所述的基于移动磁场的磁控溅射镀膜设备，具体步骤包括：
7.根据权利要求6所述的基于移动磁场的磁控溅射镀膜方法，其特征在于，获取镀膜的基材的镀膜参数后，通过控制系统设置所述移动磁场的参数。
8.根据权利要求6所述的基于移动磁场的磁控溅射镀膜方法，其特征在于，所述移动磁场为在所述圆柱靶材周边设置的磁场线圈，通过旋转或移动所述磁场线圈的位置，用于改变靶材表面磁场的分布情况，实现改变磁力线交汇的位置。
9.根据权利要求6所述的基于移动磁场的磁控溅射镀膜方法，其特征在于，所述移动磁场为改变线圈的电流大小和方向，用于改变磁场在靶材上的分布情况，实现改变磁力线的交汇位置。
10.根据权利要求6所述的基于移动磁场的磁控溅射镀膜方法，其特征在于，所述移动磁场用于将所述圆柱靶材的的端部区域的磁力线增加十倍，从而将圆柱靶材的端部区域刻蚀速度减慢90%。
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【技术特征摘要】
1.一种基于移动磁场的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于移动磁场的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述电源系统包括直流电源和射频电源，所述直流电源与所述圆柱靶材相连，所述直流电源用于提供溅射过程中电子的能量。
3.根据权利要求1所述的基于移动磁场的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述镀膜室数量为三个，相邻所述镀膜室的的间距相同。
4.根据权利要求1所述的基于移动磁场的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述移动磁场为设置在所述载物台上的磁场线圈，所述移动磁场与载物台为一致的运动方向。
5.根据权利要求1所述的基于移动磁场的磁控溅射镀膜设备，其特征在于，所述圆柱靶材采用均匀的单一或复合材料制作而成，包括si、pt、ti和tio2中的任意一种或其组合。
6.一种基于移动磁场的磁控溅射镀膜方法，其特征在于，采用权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：何凯，李若朋，汪民，许玉方，
申请(专利权)人：广州德芯半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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