專利名稱：一種鍍膜設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種鍍膜設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鍍膜設(shè)備。
背景技術(shù)：
[0002]濺射技術(shù)是在真空濺射腔室通入惰性氣體(一般為氬氣)，利用氣體輝光放電產(chǎn)生等離子體，其中電子在電場(chǎng)的作用下飛向基片，在此過(guò)程中與Ar原子發(fā)生碰撞，使其電離， 而等離子體中的正離子經(jīng)電場(chǎng)加速后高速轟擊陰極靶材，使陰極靶表面的原子被濺射出來(lái)并沉積到襯底上形成薄膜。[0003]在實(shí)際應(yīng)用中，化合物薄膜約占全部薄膜材料的70%，其中PVD特別是反映磁控濺射鍍膜是其中的一種方式；反應(yīng)磁控濺射即在濺射過(guò)程中導(dǎo)入反應(yīng)氣體與濺射粒子進(jìn)行反應(yīng)，生成化合物薄膜，它可以使在濺射化合物靶的同時(shí)導(dǎo)入反應(yīng)氣體與之反應(yīng)，也可以在濺射金屬或合金靶的同時(shí)導(dǎo)入反應(yīng)氣體與之反應(yīng)來(lái)制備既定化學(xué)配比的化合物薄膜。[0004]但是，反應(yīng)磁控濺射特別是直流反應(yīng)磁控濺射存在一些問(wèn)題，如弧光放電即打火，主要表現(xiàn)有兩種I)微弧放電，在反應(yīng)濺射過(guò)程中，反應(yīng)濺射生成物在靶表面，基片表面和其他機(jī)構(gòu)件表面進(jìn)行；因而在 靶材表面，濺射“跑道”之外靶材表面(“跑道”所以沒(méi)有反應(yīng)生成物是因?yàn)椤芭艿馈鄙仙煞磻?yīng)生成物的速率小于被濺射出去的速率)，沉積一層不導(dǎo)電的絕緣層，在絕緣層由于陰極電位的吸引，積累了相當(dāng)數(shù)量的正電荷離子，當(dāng)積累電荷達(dá)到一定數(shù)量后直接與暴露的金屬表面形成弧光放電；2)高壓擊穿形態(tài)的放電，這是靶材表面絕緣層頂部與底部靶材表面的高壓擊穿，這主要是由靶材表面絕緣層的結(jié)構(gòu)疏松引起的。 而對(duì)于不是反應(yīng)濺射鍍膜，但靶材是屬于導(dǎo)電性相對(duì)較差的靶材(如AZO靶)，表面同樣容易吸附并積累正離子，使得電位升高，使得電極間的電場(chǎng)，逐漸變小并對(duì)后來(lái)的正離子產(chǎn)生排斥作用，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致輝光放電熄滅和濺射停止等。[0005]目前，在實(shí)際應(yīng)用中的鍍膜設(shè)備，氣體的布?xì)夥绞酵ǔＳ幸韵聝煞N[0006]如圖I所不,布?xì)夤艿婪植荚诳拷氩牡闹車?放電氣體(一般使用Ar)和反應(yīng)氣體(如氧氣、氮?dú)狻⒓淄?、硫化氫?組成的混合氣體從靶材的附近進(jìn)氣；這種布?xì)?，很容易造成在靶材表?除了 “跑道”之外)，生成反應(yīng)生成化合物(絕緣層)，這樣會(huì)容易造成打火現(xiàn)象、脫膜現(xiàn)象(隨著絕緣層厚度的增加，膜層的附著力差，可能會(huì)引起一些大的粒子會(huì)掉到基片上，這樣使得所鍍的膜層附著力差，甚至出現(xiàn)脫膜現(xiàn)象等)，腔室內(nèi)粒子高等等；這樣會(huì)導(dǎo)致沉積膜層缺陷增加，影響膜層質(zhì)量；而相對(duì)于接下來(lái)講到的第二種布?xì)夥绞?如圖2所示)，薄膜的均勻性相對(duì)較好一些。[0007]如圖2所75,布?xì)夥植?布?xì)夤艿肋h(yuǎn)離祀材,靠近基片位置,放電氣體和反應(yīng)氣體組成的混合氣體從管道進(jìn)入鍍膜腔室；由于氣源不再靶材附近，從大大減少靶材表面生成反應(yīng)生成化合物(絕緣層)，從而減少弧光放電、脫膜現(xiàn)象，腔室內(nèi)粒子也相對(duì)減少很多。但是這種布?xì)夥绞揭泊嬖谝恍﹩?wèn)題，比如這種布?xì)夥绞綍?huì)造成腔體氣體均勻性不易控制，從而造成膜厚的均勻性不易控制。[0008]因此，如何提供一種鍍膜設(shè)備，使得鍍膜過(guò)程中，既減少靶材表面生成反應(yīng)生成化合物(絕緣層)，減少膜層的缺陷，又能使得等離子體分布更加均勻，使得膜厚均勻性更好控制，從而提高薄膜的質(zhì)量，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的重要技術(shù)問(wèn)題。實(shí)用新型內(nèi)容[0009]有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種鍍膜設(shè)備，使得鍍膜過(guò)程中，既減少靶材表面生成反應(yīng)生成化合物(絕緣層)，減少膜層的缺陷，又能使得等離子體分布更加均勻，使得膜厚均勻 性更好控制，從而提高薄膜的質(zhì)量。[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案[0011]一種鍍膜設(shè)備，包括真空腔室、布?xì)夤艿酪约霸谒稣婵涨皇抑邢鄬?duì)設(shè)置的基片和靶材，所述布?xì)夤艿涝O(shè)置在所述真空腔室內(nèi)的進(jìn)氣口具體為兩組，包括第一組進(jìn)氣口和第二組進(jìn)氣口，其中的所述第一組進(jìn)氣口設(shè)置在靠近所述靶材的一側(cè)，所述第二組進(jìn)氣口設(shè)置在遠(yuǎn)離所述靶材，且靠近所述基片的一側(cè)。[0012]優(yōu)選的，所述第一組進(jìn)氣口和所述第二組進(jìn)氣口的開(kāi)設(shè)方向均指向所述基片和所述靶材的中心部分。[0013]優(yōu)選的，所述第一組進(jìn)氣口和所述第二組進(jìn)氣口的具體數(shù)量均為相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)。[0014]優(yōu)選的，所述布?xì)夤艿纼?nèi)的氣體為混合氣體，包括反應(yīng)氣體和放電氣體。[0015]優(yōu)選的，所述放電氣體具體為Ar，所述反應(yīng)氣體包括氧氣、氮?dú)?、甲烷和硫化氫。[0016]優(yōu)選的，所述布?xì)夤艿纼?nèi)氣體的流量大小由MFC控制。[0017]優(yōu)選的，所述第一組進(jìn)氣口的進(jìn)氣流量具體為SOsccm，所述第二組進(jìn)氣口的進(jìn)氣流量具體為20sccm。[0018]優(yōu)選的，所述第一組進(jìn)氣口的進(jìn)氣流量具體為60SCCm，所述第二組進(jìn)氣口的進(jìn)氣流量具體為40sccm。[0019]從上述的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型提供的鍍膜設(shè)備，提供了一種新的布?xì)夥绞剑洳細(xì)夤艿涝O(shè)置在真空腔室內(nèi)的進(jìn)氣口具體為兩組，包括第一組進(jìn)氣口和第二組進(jìn)氣口，其中的第一組進(jìn)氣口設(shè)置在靠近靶材的一側(cè)，第二組進(jìn)氣口設(shè)置在遠(yuǎn)離靶材，且靠近基片的一側(cè)，氣體分別從這兩組進(jìn)氣口進(jìn)入鍍膜腔室，氣體中一部分從靶材附近進(jìn)氣，另一部分從遠(yuǎn)離靶材靠近基片位置處進(jìn)氣，這樣就會(huì)減少靶材表面生成反應(yīng)生成化合物(絕緣層)，從而減少弧光放電、脫膜現(xiàn)象；同時(shí)這種布?xì)夥绞礁菀卓刂茪怏w分布的均勻性，從而有利于控制膜厚的均勻性。對(duì)于不是反應(yīng)濺射鍍膜，但靶材是屬于導(dǎo)電性相對(duì)較差的靶材 (如AZO靶)，表面同樣容易吸附并積累正離子，使得電位升高，使得電極間的電場(chǎng)，逐漸變小并對(duì)后來(lái)的正離子產(chǎn)生排斥作用，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致輝光放電熄滅和濺射停止，所以采用此種布?xì)夥绞?，也?huì)很好地控制減少靶材表面再沉積相應(yīng)的薄膜(導(dǎo)電性較差的膜層)以及提高膜厚的均勻性，從而提高薄膜的質(zhì)量。


[0020]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。[0021]圖I為現(xiàn)有技術(shù)中一種鍍膜設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；[0022]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中另一種鍛I吳設(shè)備的結(jié)構(gòu)不意圖；[0023]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的鍍膜設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。[0024]在圖I和圖2中，I為真空腔室，2為基片，3為靶材，4為布?xì)夤艿肋M(jìn)氣口，5為陰極，6為擋板；[0025]在圖3中，11為真空腔室，12為基片，13為靶材，14為布?xì)夤艿肋M(jìn)氣口，15為磁鐵， 16為擋板。
具體實(shí)施方式
[0026]本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鍍膜設(shè)備，使得鍍膜過(guò)程中，既減少靶材表面生成反應(yīng)生成化合物(絕緣層)，減少膜層的缺陷，又能使得等離子體分布更加均勻，使得膜厚均勻性更好控制，從而提高薄膜的質(zhì)量。[0027]下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。[0028]請(qǐng)參閱圖3，圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的鍍膜設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。[0029]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的鍍膜設(shè)備，包括真空腔室11、布?xì)夤艿酪约霸谡婵涨皇?11中相對(duì)設(shè)置的基片12和靶材13，如圖3所示，在本實(shí)施例中的真空腔室11具體為由外殼體圍成，且接地，為鍍膜作業(yè)提供合適條件和場(chǎng)所，其中基片12和靶材13分別連接于陽(yáng)極和陰極， 在兩者之間還設(shè)置有擋板16，其核心改進(jìn)點(diǎn)在于，布?xì)夤艿涝O(shè)置在真空腔室11 內(nèi)的進(jìn)氣口 14具體為兩組，包括第一組進(jìn)氣口和第二組進(jìn)氣口，其中的第一組進(jìn)氣口設(shè)置在靠近靶材13的一側(cè)，第二組進(jìn)氣口設(shè)置在遠(yuǎn)離靶材13，且靠近基片12的一側(cè)。[0030]從上述的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的鍍膜設(shè)備，提供了一種新的布?xì)夥绞?，其布?xì)夤艿涝O(shè)置在真空腔室11內(nèi)的進(jìn)氣口 14具體為兩組，包括第一組進(jìn)氣口和第二組進(jìn)氣口，其中的第一組進(jìn)氣口設(shè)置在靠近靶材13的一側(cè)，第二組進(jìn)氣口設(shè)置在遠(yuǎn)離靶材13，且靠近基片12的一側(cè)，氣體分別從這兩組進(jìn)氣口進(jìn)入鍍膜腔室，氣體中一部分從靶材13附近進(jìn)氣，另一部分從遠(yuǎn)離靶材13靠近基片12位置處進(jìn)氣，這樣就會(huì)減少靶材 13表面生成反應(yīng)生成化合物(絕緣層)，從而減少弧光放電、脫膜現(xiàn)象；同時(shí)這種布?xì)夥绞礁菀卓刂茪怏w分布的均勻性，從而有利于控制膜厚的均勻性，特別適用于反應(yīng)濺射鍍膜。 而對(duì)于不是反應(yīng)濺射鍍膜，但靶材是屬于導(dǎo)電性相對(duì)較差的靶材(如AZO靶)，表面同樣容易吸附并積累正離子，使得電位升高，使得電極間的電場(chǎng)，逐漸變小并對(duì)后來(lái)的正離子產(chǎn)生排斥作用，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致輝光放電熄滅和濺射停止，所以采用此種布?xì)夥绞?，也?huì)很好地控制減少靶材表面再沉積相應(yīng)的薄膜(導(dǎo)電性較差的膜層)以及提高膜厚的均勻性，從而提聞薄I旲的質(zhì)量。[0032]為了取得更好的鍍膜效果，如圖3中的箭頭所示，其第一組進(jìn)氣口和第二組進(jìn)氣口的開(kāi)設(shè)方向均指向基片12和靶材13的中心部分，優(yōu)化了氣體的流動(dòng)方向，以得到更高質(zhì)量的薄膜。具體的，當(dāng)基片12和靶材13為圓形時(shí)，第一組進(jìn)氣口和第二組進(jìn)氣口的開(kāi)設(shè)方向均沿徑向指向圓心位置；當(dāng)基片12和靶材13為矩形時(shí)，第一組進(jìn)氣口和第二組進(jìn)氣口可以為平行設(shè)置的兩列，且均指向矩形的中心線位置。[0033]進(jìn)一步的，第一組進(jìn)氣口和第二組進(jìn)氣口的具體數(shù)量均為相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)。當(dāng)然， 對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，根據(jù)不同的鍍膜需求，進(jìn)氣口開(kāi)設(shè)的具體形式和數(shù)量可以進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，比如根據(jù)具體情況調(diào)整進(jìn)氣口的開(kāi)設(shè)方向，或者設(shè)置更多的進(jìn)氣口，在此不再贅述。[0034]對(duì)于反應(yīng)濺射鍍膜，其布?xì)夤艿纼?nèi)的氣體為混合氣體，包括反應(yīng)氣體和放電氣體。[0035]作為優(yōu)選，放電氣體為惰性氣體，在這里具體為Ar，反應(yīng)氣體包括氧氣、氮?dú)?、甲烷和硫化氫。[0036]而對(duì)于非反應(yīng)濺射鍍膜，管道內(nèi)的氣體為放電氣體(一般為Ar)。[0037]為了進(jìn)一步優(yōu)化上述的技術(shù)方案，布?xì)夤艿纼?nèi)氣體的流量大小由MFC(氣體質(zhì)量流量控制器)控制，通過(guò)優(yōu)化從靶材13附近進(jìn)氣量與遠(yuǎn)離靶材13靠近基片12位置處進(jìn)氣量之比，可以獲得均勻性較好的膜層，同時(shí)大大較少弧光放電、脫膜現(xiàn)象等效果。[0038]在進(jìn)入真空腔室11內(nèi)的流量一定的情況下，通過(guò)控制這兩路的氣體流量大小，來(lái)取得較好的鍍膜效果。具體的，在一個(gè)實(shí)施例中，第一組進(jìn)氣口的進(jìn)氣流量具體為80SCCm， 第二組進(jìn)氣口的進(jìn)氣流量具體為20sCCm。在另一個(gè)實(shí)施例中，第一組進(jìn)氣口的進(jìn)氣流量具體為60sccm,第二組進(jìn)氣口的進(jìn)氣流量具體為40sccm。[0039]總之，調(diào)整這兩路進(jìn)氣流量之比，在一定范圍內(nèi)會(huì)得到最佳值，即大大減少靶材表面生成反應(yīng)生成化合物(絕緣層)，又能獲得均勻性好的膜層。[0040]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的鍍膜設(shè)備，提供了一種新的布?xì)夥绞?，使得鍍膜過(guò)程中， 既減少靶材表面生成反應(yīng)生成化合物(絕緣層)，減少膜層的缺陷，又能使得等離子體分布更加均勻，使得膜厚均勻性更好控制，從而提高薄膜的質(zhì)量。[0041]本說(shuō)明書(shū)中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施·例之間相同相似部分互相參見(jiàn)即可。[0042]對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種鍍膜設(shè)備，包括真空腔室(11)、布?xì)夤艿酪约霸谒稣婵涨皇?11)中相對(duì)設(shè)置的基片(12)和靶材(13)，其特征在于，所述布?xì)夤艿涝O(shè)置在所述真空腔室(11)內(nèi)的進(jìn)氣口( 14)具體為兩組，包括第一組進(jìn)氣口和第二組進(jìn)氣口，其中的所述第一組進(jìn)氣口設(shè)置在靠近所述靶材(13)的一側(cè)，所述第二組進(jìn)氣口設(shè)置在遠(yuǎn)離所述靶材(13)，且靠近所述基片(12)的一側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鍍膜設(shè)備，其特征在于，所述第一組進(jìn)氣口和所述第二組進(jìn)氣口的開(kāi)設(shè)方向均指向所述基片(12)和所述靶材(13)的中心部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鍍膜設(shè)備，其特征在于，所述第一組進(jìn)氣口和所述第二組進(jìn)氣口的具體數(shù)量均為相對(duì)設(shè)置的兩個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的鍍膜設(shè)備，其特征在于，所述布?xì)夤艿纼?nèi)的氣體為混合氣體， 包括反應(yīng)氣體和放電氣體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鍍膜設(shè)備，其特征在于，所述放電氣體具體為Ar，所述反應(yīng)氣體包括氧氣、氮?dú)?、甲烷和硫化氫?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述的鍍膜設(shè)備，其特征在于，所述布?xì)夤艿纼?nèi)氣體的流量大小由MFC控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鍍膜設(shè)備，其特征在于，所述第一組進(jìn)氣口的進(jìn)氣流量具體為80sccm,所述第二組進(jìn)氣口的進(jìn)氣流量具體為20sccm。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鍍膜設(shè)備，其特征在于，所述第一組進(jìn)氣口的進(jìn)氣流量具體為60sccm,所述第二組進(jìn)氣口的進(jìn)氣流量具體為40sccm。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種鍍膜設(shè)備，提供了一種新的布?xì)夥绞剑洳細(xì)夤艿涝O(shè)置在真空腔室內(nèi)的進(jìn)氣口具體為兩組，包括第一組進(jìn)氣口和第二組進(jìn)氣口，其中的第一組進(jìn)氣口設(shè)置在靠近靶材的一側(cè)，第二組進(jìn)氣口設(shè)置在遠(yuǎn)離靶材，且靠近基片的一側(cè)，氣體分別從這兩組進(jìn)氣口進(jìn)入鍍膜腔室，氣體中一部分從靶材附近進(jìn)氣，另一部分從遠(yuǎn)離靶材靠近基片位置處進(jìn)氣，這樣就會(huì)減少靶材表面生成反應(yīng)生成化合物(絕緣層)，從而減少弧光放電、脫膜現(xiàn)象；同時(shí)這種布?xì)夥绞礁菀卓刂茪怏w分布的均勻性，從而有利于控制膜厚的均勻；進(jìn)一步的，通過(guò)優(yōu)化從靶材附近進(jìn)氣量與遠(yuǎn)離靶材靠近基片位置處進(jìn)氣量之比，可以獲得膜層的均勻性好而同時(shí)大大較少弧光放電、脫膜現(xiàn)象等效果。
文檔編號(hào)C23C14/35GK202786408SQ20122038350
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月3日
發(fā)明者王策, 李先林, 彭柱根, 伍能 申請(qǐng)人:海南漢能光伏有限公司