本发明专利技术涉及磁控溅射装置技术领域，具体地说是一种防污染超高真空磁控溅射镀膜装置，包括外部驱动系统、微机控制系统、磁控溅射室、上盖板、转动轴、样品位、样品台、靶位、驱动电机、靶位档板、靶位档板驱动电机，溅射室内上盖板上垂直安装一个定位销（７），样品台上层开设与定位销（７）配套的定位槽，样品台下层安装定位销（１４），上档板上开设与定位销（１４）相对应的定位槽（１８），上档板用螺钉连接转动轴，上档板上开设一个溅射孔，手动操作杆的齿轮与上档板边缘的齿轮相啮合，靶位上均安装档板，档板连接驱动电机。本发明专利技术同现有技术相比，磁控溅射时可降低磁控溅射室中未参与磁控溅射样品受到的污染程度，操作简单。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磁控溅射
，具体地说是一种防污染超高真空磁控溅射镀膜装置。溅射是通过荷能粒子轰击靶材，通过传递使得靶材原子获得足够的能量从原来的状态逸出，或者释放出其它高能粒子，溅射出来的原子或其他高能粒子，可以被设置在特定位置的装置收集，从而形成膜层或特定信号，收集装置得到的特定信号可以用来表征靶材的性质，改变收集装置的表面状态，甚至形成纳米级的薄膜或涂层等，依据洛伦兹力的原理，在存在正交的电磁场中，带电粒子的运动轨迹将会沿电场方向加速的同时，沿着磁力线方向螺旋前进。因此在磁控溅射时，正交的电磁场可以提高电子的效率，降低对介质气氛如氩气压的要求，提高溅射的效率、沉积的速率，降低沉积原子的能量，故在溅射镀膜技术中，磁控溅射因具有沉积速度高，工作气体压力低，对样品的加热升温作用小的独特优点，得到了大量的研究开发和应用。但是，在磁控溅射过程中，荷能粒子对靶材的轰击，除了一部分溅射原子在样品表面沉积成膜外，从靶材中激发出来的其他形态的高能粒子，以及冗余的溅射原子，会以漫散射的状态弥散在磁控溅射室中，其中的一部分将会沉积或注入到磁控溅射室的内表面，如果在磁控溅射室中一次放入多个试样，上述因素不可避免的会对未参与当前溅射样品的表面造成污染。本专利技术的目的克服现有技术的不足，在溅射室内样品台与靶位之间增设一个档板以防止污染，而提供的一种多样品位防污染超高真空磁控溅射镀膜。为实现上述目的，设计一种防污染超高真空磁控溅射镀膜装置，包括外部驱动系统、微机控制系统、磁控溅射室(1)、上盖板(9)、转动轴(8)、样品位(5)、样品台(6)、靶位(2)、驱动电机(13)、靶位档板(16)、靶位档板驱动电机(20)，其特征在于溅射室(1)内上盖板(9)上垂直安装一个定位销(7)，样品台(6)上层开设与定位销(7)配套的定位槽，样品台(6)下层垂直安装定位销(14)，上档板(4)上开设与定位销(14)相对应的定位槽(18)，上档板(4)用螺钉(3)连接转动轴(8)底部，上档板(4)上开设一个溅射孔(17)，手动操作杆(15)的齿轮一端贯穿溅射室与上档板(4)边缘的齿轮(19)相啮合，每个靶位(2)上方均安装一个由支撑杆固定的靶位档板(16)，靶位档板(16)连接靶位档板驱动电机(20)。所述的外部驱动系统由驱动电机(13)连接驱动轴(12)的一端，驱动轴(12)的另一端螺纹连接小齿轮(11)中心，小齿轮(11)的齿轮与大齿轮(10)的齿轮相啮合，大齿轮(10)中心螺纹连接转动轴(8)的上端组成。所述的靶位(2)与靶位档板(16)之间的间距为3-8mm，靶位与样品位之间的间距为80-140mm。所述的样品台(6)上层开设与定位销(7)配套的定位槽的数目与样品位的数目相同，并在样品台上层沿圆周均匀分布。所述的样品台(6)下层垂直安装定位销(14)的数目至少有2个。所述的靶位驱动电机(20)连接微机控制系统。所述的驱动电机(13)连接微机控制系统。本专利技术同现有技术相比，在对同一溅射室内的多个样品进行磁控溅射时，可降低磁控溅射室中未参与磁控溅射样品受到的污染程度，操作简单。图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术中上挡板的示意图。指定图1为摘要附图。参见图1和图2，1为磁控溅射室；2为靶位，可按实际需要均布多个溅射靶位；3为螺钉；4为上挡板；5为样品位；6为样品台；7为定位销；8为转动轴；9为上盖板；10为大齿轮；11为小齿轮；12为驱动轴；13为驱动电机；14为定位销，按需要设置多个均布的定位销；15为手动操作杆；16为靶位挡板；17和21为溅射孔，其位置可与靶位及样品位对准；18为上挡板上的定位槽，定位槽数目与样品台下定位销的数目相同；19为齿轮，均布在上挡板边缘；20为靶位挡板驱动电机。下面结合附图对本专利技术作进一步的说明，本专利技术对本
的人来说还是比较清楚的。实施例本装置主要在现有的磁控溅射室内增加了靶位挡板(16)、带溅射孔的上挡板(4)及可手动操作上挡板(4)运作的手动操作杆(15)，并在靶位挡板(16)上连接靶位挡板驱动电机(20)，靶位挡板驱动电机连接微机，微机采用现有的编程技术控制靶位挡板的开启与关闭时间，并由微机连接外部驱动系统自动控制转动轴转动，从而带动样品位(5)旋转，实现由计算机自动控制靶位挡板(16)的打开与遮挡功能，对对应的样品镀膜，并精确控制镀膜适用的溅射功率和溅射时间。靶位档板驱动电机(20)控制的靶位档板(16)使得溅射靶位(2)只在镀膜时暴露在磁控溅射室，其它时间靶位溅射物质受靶位档板(16)的屏蔽，难以进入磁控溅射室，保证在多靶位溅射时有效降低无用溅射造成的污染，并且可以旋转定位样品台(6)及其附带的多个样品位(5)，使得磁控溅射系统可以一次制备多个样品，可以旋转定位上挡板(4)，只有上挡板上的溅射孔(17)和样品位(5)同心时，溅射沉积镀膜才能发生，阻止了溅射物质在样品位的沉积，这有效的降低了磁控溅射对未参与当前磁控溅射过程样品位的污染。具体来说，可在溅射室内设六个靶位，沿溅射室圆周均匀分布，其中三个共溅的斜靶位，三个直溅靶位，每个靶位上方均安装一个靶位挡板(16)，靶位挡板(16)由靶位挡板驱动电机(20)控制开启与遮挡的，并由支撑杆固定，由此形成离心靶或称偏心靶机构，靶位挡板驱动电机(20)连接微机，实现由计算机控制靶位档板的开与关，靶位(2)与靶位挡板(16)上下间间距约5mm，对于已经启辉或者正在溅射的靶位，可以有效地屏蔽靶位的溅射效用。可将6个样品位(5)固定在样品台(6)上，样品台(6)上层沿圆周均匀开设六个与定位销(7)配套的定位槽，靶位(2)与样品位(5)之间间距约80mm～140mm可调，转动轴穿过上盖板(9)，上盖板下的样品台(6)垂直装配在转动轴(8)上，转动轴(8)上端螺纹连接安装在磁控溅射室外上盖板(9)上方的外部驱动系统的大齿轮(10)中心，驱动电机(13)连接微机，控制驱动轴(12)转动，驱动轴(12)带动小齿轮(11)旋转，小齿轮(11)再带动大齿轮(10)旋转，大齿轮(10)带动转动轴(8)旋转，转动轴(8)带动样品台(6)及样品台上的样品位(5)一起旋转，上挡板(4)通过螺钉(3)固定在转动轴(8)下部，当样品台(6)旋转至其上层的与需要的样品位对应的那个定位槽对准上盖板(9)上安装的定位销(7)时，并且样品台(6)下层安装的定位销(14)对准上挡板上的定位槽(18)时，就能保证样品台(6)与上挡板(4)同步转动，也能使上挡板(4)上事先按一定角度设计好的溅射孔(17)对准溅射靶位(2)，从而保证样品位(5)与下部溅射靶位(2)一一准确对准。样品台(6)的旋转除了通过现有的计算机编程技术控制外部驱动系统来实现外，也可通过手动操作杆(15)来手动控制。在上挡板(4)边缘均布齿轮(19)，上挡板齿轮(19)与手动操作杆(15)溅射室内的齿轮一端相啮合，当操作者在溅射室外转动手动操作杆(15)时，就会带动溅射室内的操作杆(15)另一端上的齿轮转动，该齿轮与上挡板边缘的齿轮(19)啮合，从而带动上挡板(4)转动，由此在手动操作杆(15)和转动轴(8)与上挡板(4)联结方式的作用下，上挡板(4)也可以独立于样品台(6)运动，并在样品台定位销(14)的作用本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种防污染超高真空磁控溅射镀膜装置，包括外部驱动系统、微机控制系统、磁控溅射室（１）、上盖板（９）、转动轴（８）、样品位（５）、样品台（６）、靶位（２）、驱动电机（１３）、靶位档板（１６）、靶位档板驱动电机（２０），其特征在于：溅射室（１）内上盖板（９）上垂直安装一个定位销（７），样品台（６）上层开设与定位销（７）配套的定位槽，样品台（６）下层垂直安装定位销（１４），上档板（４）上开设与定位销（１４）相对应的定位槽（１８），上档板（４）用螺钉（３）连接转动轴（８）底部，上档板（４）上开设一个溅射孔（１７），手动操作杆（１５）的齿轮一端贯穿溅射室与上档板（４）边缘的齿轮（１９）相啮合，每个靶位（２）上方均安装一个由支撑杆固定的靶位档板（１６），靶位档板（１６）连接靶位档板驱动电机（２０）。
【技术特征摘要】
1.一种防污染超高真空磁控溅射镀膜装置，包括外部驱动系统、微机控制系统、磁控溅射室(1)、上盖板(9)、转动轴(8)、样品位(5)、样品台(6)、靶位(2)、驱动电机(13)、靶位档板(16)、靶位档板驱动电机(20)，其特征在于溅射室(1)内上盖板(9)上垂直安装一个定位销(7)，样品台(6)上层开设与定位销(7)配套的定位槽，样品台(6)下层垂直安装定位销(14)，上档板(4)上开设与定位销(14)相对应的定位槽(18)，上档板(4)用螺钉(3)连接转动轴(8)底部，上档板(4)上开设一个溅射孔(17)，手动操作杆(15)的齿轮一端贯穿溅射室与上档板(4)边缘的齿轮(19)相啮合，每个靶位(2)上方均安装一个由支撑杆固定的靶位档板(16)，靶位档板(16)连接靶位档板驱动电机(20)。2.如权利要求1所述的一种防污染超高真空磁控溅射镀膜装置，其特征在于所述的外部驱动系统由驱动电机(13)连接驱动轴(12)的一端，驱动轴(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：周细应，刘延辉，李培耀，钱士强，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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