一种磁控溅射方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种磁控溅射方法及装置，本发明专利技术中该磁控溅射方法包括：提供至少两个具有靶材和磁体的靶位，相邻靶位之间具有一定间距，并磁体相对靶材以第二速度运动形成移动磁场且移动磁场具有一定功率，提供一以第一速度匀速穿过移动磁场的工件，工件的运动方向为第一方向，与第一方向相反的方向设定为第二方向，磁体沿第一方向与第二方向往复运动于靶材范围内，磁体完成一次往复运动的时间为一个周期，各靶位移动磁场的初始位置互补设置；并提供了相应的磁控溅射装置。解决了利用移动磁场镀膜厚度不均的问题，从而在增加靶材利用率的同时提升镀膜均匀性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磁控溅射技术，尤其涉及一种磁控溅射方法及装置。
技术介绍
磁控溅射发生在磁场范围内，现有技术中常用移动磁场提高靶材利用率。通过匀速移动磁体形成移动磁场，让磁体做往复运动，这样可以有效提高靶材的利用率，可以让靶材的利用率达到40％至50％。但是这种方法依旧存在的问题，假设磁场的移动速度为V1，工件的移动速度为V2，磁场做往复运动时，当磁场与工件同向运动，他们的相对速度为V2-V1，当磁场与工件反向运动，他们的相对速度为V1+V2。而且，当移动磁场运动速度较慢时(与工件运行速度相比)，移动磁场的移动速度对工件的膜层均匀性影响较小，但当移动磁场相对速度较快时，对工件膜层影响较大。这就导致，同向时，实际工件的镀膜速度为较低速运行，反向时，实际工件的镀膜速度为较高速运行，这样就会使量产中的工件镀膜的均匀性不一，难以保证质量以及控制废品率。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种能够解决利用移动磁场磁控溅射镀膜厚度不均问题的磁控溅射方法及装置，可在增加靶材利用率的同时提升镀膜均匀性。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：根据本专利技术的一个方面，提供一种磁控溅射方法，其中包括：提供至少两个具有靶材和磁体的靶位，相邻靶位之间具有一定间距，并磁体相对靶材以第二速度运动形成移动磁场且该移动磁场具有一定功率；提供一以第一速度匀速运送穿过移动磁场的工件，该工件的运动方向为第一方向，与该第一方向相反的方向设定为第二方向；磁体在第一方向与第二方向之间往复运动于靶材范围内，磁体完成一次往复运动的时间为一个周期；各靶位移动磁场的初始位置互补设置。优选地，本专利技术提供的该磁控溅射方法中的磁体往复运动过程中的功率恒定。进一步的，本专利技术提供的该磁控溅射方法中的第一速度恒定，调整间距及周期，使间距的长度与工件在二分之一周期内经过的距离的奇数倍相等。进一步的，本专利技术提供的该磁控溅射方法中的间距恒定，调整第一速度及周期，使间距的长度与工件在二分之一周期内经过的距离的奇数倍相等。进一步的，本专利技术提供的该磁控溅射方法中的周期恒定，调整第一速度及间距，使间距的长度与工件在二分之一周期内经过的距离的奇数倍相等。优选地，本专利技术提供的该磁控溅射方法中的磁体往复运动过程中，磁体沿第一方向运动的功率为第一功率，磁体沿第二方向运动的功率为第二功率，且第一功率与第二功率不同。进一步的，本专利技术提供的该磁控溅射方法中的第一功率与第二功率的比值符合第一速度与第二速度之和比第一速度与第二速度之差。此外，还有必要提供一种应用上述磁控溅射方法的装置，其包括至少两个靶位、传送机构、第一驱动机构以及第二驱动机构；设置至少两个具有靶材和磁体的靶位，相邻两个靶位之间具有一定间距，靶材固定于靶位上，靶材为矩形靶材，其宽度至少大于磁体宽度，磁体相对靶材以第二速度运动形成移动磁场且移动磁场具有一定功率；第一驱动机构设置于装置的至少一端，传送机构铺设于靶位的下方，工件放置于传送机构上表面，第一驱动机构驱动传送机构，传送机构以第一速度匀速传送工件穿过移动磁场，传送机构的运动方向为第一方向，与第一方向相反的方向为第二方向；磁体在第一方向与第二方向之间往复运动于靶材范围内，磁体完成一次往复运动的时间为一个周期；各靶位移动磁场的初始位置互补设置。优选地，本专利技术提供的该装置中的磁体往复运动过程中，功率设定为恒定；第一速度、间距及周期中任一项为恒定，另外两项为变量，使间距的长度与工件在二分之一周期内经过的距离的奇数倍相等。优选地，本专利技术提供的该装置中的磁体往复运动过程中，功率不设定为恒定；磁体沿第一方向运动的功率为第一功率，磁体沿第二方向运动的功率为第二功率，且第一功率与第二功率不相同；设置第一功率与第二功率的比值等于第一速度与第二速度之和比第一速度与第二速度之差。本专利技术提供的该磁控溅射方法及装置中，由于磁体沿第一方向与第二方向往复运动于靶材范围内形成移动磁场，互补设置各靶位中移动磁场的初始位置，且调节移动磁场功率及相关参数实现各靶位之间移动磁场的镀膜效果互补。从而解决利用移动磁场磁控溅射镀膜厚度不均的问题，保证在增加靶材利用率的同时能够提升镀膜的均匀性。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1为本专利技术提供的磁控溅射方法的流程示意图；图2为本专利技术提供的功率恒定时磁控溅射方法的流程示意图；图3为本专利技术提供的功率不恒定时磁控溅射方法的流程示意图；图4为本专利技术提供的磁控溅射装置一较佳实施例的结构示意图；图5a为图4所示的磁控溅射装置移动磁场初始位置与工件同向时膜厚成形原理示意图；图5b为图4所示的磁控溅射装置移动磁场初始位置与工件反向时膜厚成形原理示意图；图6为图4所示的磁控溅射装置工件膜厚成形原理示意图；图7为本专利技术提供的磁控溅射方法及装置的磁体运动轨迹示意图。具体实施方式为说明本专利技术提供的磁控溅射方法及装置所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参照图1，图1为本专利技术提供的磁控溅射方法的流程示意图，本专利技术提供的磁控溅射方法，其具体实现步骤为：S10：磁体相对靶材以第二速度运动形成移动磁场。提供至少两个具有靶材和磁体的靶位，相邻靶位之间具有一定间距，并磁体相对靶材以第二速度运动形成移动磁场且移动磁场具有一定功率。S20：工件以第一速度匀速穿过移动磁场。提供一以第一速度匀速穿过移动磁场的工件，工件的运动方向为第一方向，与第一方向相反的方向设定为第二方向。S30：磁体在靶材范围内往复运动。磁体沿第一方向与第二方向往复运动于靶材范围内，磁体完成一次往复运动的时间为一个周期。S40：各移动磁场的初始位置互补设置。各靶位中的磁体设置一定初始位置，并且各靶位中磁体初始位置及起始运动的方向在整个工件环境中互补。若设置的靶位为双数，各靶位中磁体形成移动磁场的初始位置可以为两两互补；若设置的靶位为两个以上单数，则在移动磁场运动过程中能够保证各靶位相互之间始终保持互补的前提下确定初始位置。具体的，调节各变量参数使得磁体在相对靶材运动的过程中，保证工件经过移动磁场时各磁体相对位置不变，周期内依旧保持互补运动。参照图2及图7，图2为本专利技术提供的功率恒定时磁控溅射方法的流程示意图，图7为本专利技术提供的磁控溅射方法及装置的磁体运动轨迹示意图。磁体运动过程中存在的变量参数包括：工件穿过移动磁场的第一速度，磁体往复运动的第二速度，磁体往复运动的周期以及相邻靶位之间的间距。设第一速度为V1，设第二速度为V2，且磁体一次往复运动的周期设为T，靶位之间的间距设为D，工件相对移动磁场运动的速度设为V以及工件镀膜后的膜厚设为d。S50：功率恒定时，调节相关变量参数使移动磁场保持互补运动。磁体往复运动过程中的功率恒定的情况下，调节相关变量参数保证磁体在整个移动磁场范围内相对位置不变，保持互补运动。假设一工件经过靶位A的移动磁场A’，磁体沿着靶材中心向靶材边缘运动，即磁体相对靶材在第一方向上运动了四分之一个周期，在此过程中，磁体与工件的运动方向相同，因此工件相对移动磁场运动的速度为第一速度与第二速度之差；磁体到达靶材边缘时折返并通过靶材中心向对侧边本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁控溅射方法，其特征在于，提供至少两个具有靶材和磁体的靶位，相邻所述靶位之间具有一定间距，并所述磁体相对所述靶材以第二速度运动形成移动磁场且所述移动磁场具有一定功率；提供一以第一速度匀速穿过所述移动磁场的工件，所述工件的运动方向为第一方向，与所述第一方向相反的方向设定为第二方向；所述磁体在所述第一方向与所述第二方向之间往复运动于所述靶材内，所述磁体完成一次往复运动的时间为一个周期；各所述靶位的所述移动磁场的初始位置互补设置。

【技术特征摘要】
1.一种磁控溅射方法，其特征在于，提供至少两个具有靶材和磁体的靶位，相邻所述靶位之间具有一定间距，并所述磁体相对所述靶材以第二速度运动形成移动磁场且所述移动磁场具有一定功率；提供一以第一速度匀速穿过所述移动磁场的工件，所述工件的运动方向为第一方向，与所述第一方向相反的方向设定为第二方向；所述磁体在所述第一方向与所述第二方向之间往复运动于所述靶材内，所述磁体完成一次往复运动的时间为一个周期；各所述靶位的所述移动磁场的初始位置互补设置。2.如权利要求1所述的磁控溅射方法，其特征在于，所述磁体往复运动过程中的所述功率恒定。3.如权利要求2所述的磁控溅射方法，其特征在于，所述第一速度恒定，调整所述间距及所述周期，使所述间距的长度与所述工件在二分之一周期内经过的距离的奇数倍相等。4.如权利要求2所述的磁控溅射方法，其特征在于，所述间距恒定，调整所述第一速度及所述周期，使所述间距的长度与所述工件在二分之一周期内经过的距离的奇数倍相等。5.如权利要求2所述的磁控溅射方法，其特征在于，所述周期恒定，调整所述第一速度及所述间距，使所述间距的长度与所述工件在二分之一周期内经过的距离的奇数倍相等。6.如权利要求1所述的磁控溅射方法，其特征在于，所述磁体往复运动过程中，所述磁体沿第一方向运动产生第一功率，所述磁体沿第二方向运动产生第二功率，且所述第一功率与所述第二功率不同。7.如权利要求6所述的磁控溅射方法，其特征在于，所述第一功率与所述第二功率的比值为第一速...

【专利技术属性】
技术研发人员：王士敏，李绍宗，朱泽力，郭志勇，
申请(专利权)人：深圳莱宝高科技股份有限公司，重庆莱宝科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44