一种PVD集束旋转靶座及镀膜装置制造方法及图纸

技术编号:31265758 阅读:18 留言:0更新日期:2021-12-08 21:08
本实用新型专利技术涉及镀膜技术领域,提供了一种PVD集束旋转靶座及镀膜装置,该PVD集束旋转靶座结构包括,旋转靶座;靶材,连接在旋转靶座上,沿旋转靶座的周向间隔设置有多个;第一驱动机构,与旋转靶座的一端相连,适于驱动旋转靶座绕其轴线转动,以使旋转靶座上多个靶材可依次转动到镀膜工位上。该PVD集束旋转靶座结构,在旋转靶座的周向间隔设置有多个靶材,可以将多个靶材依次转动到镀膜工位上。一方面可以减少换靶频次,提高设备在线生产时长,从而提高设备的稼动率;另一方面,多支靶材可以相互替代,单个靶材出现故障时,无需进行开腔维修,降低了二次开腔处理的风险;并且,可以同时装载多种类型的靶材,有利于提高生产实用性。有利于提高生产实用性。有利于提高生产实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种PVD集束旋转靶座及镀膜装置


[0001]本技术涉及镀膜
,具体涉及一种PVD集束旋转靶座及镀膜装置。

技术介绍

[0002]物理气相沉积(Physical Vapour Deposition,PVD)技术,以下简称PVD,是一种常用的镀膜技术,广泛应用于半导体、液晶面板、光伏等行业。其原理是通过等离子体将氩气原子(Ar)电离,形成带正电荷的氩离子,该氩离子在电场作用下,加速撞击靶材表面,靶原子组分受撞击后,脱离靶材并沉积到目标基板表面,形成连续而致密的薄膜。
[0003]现有技术中,使用的靶材有两种形状,一种是平面靶,采用螺丝压块方式固定安装;另一种是圆柱型靶,采用轴端头固定方式安装,靶材在外部动力作用下,可按照一定方向、速率旋转。其中,平面靶因靶座磁场与靶材相对位置固定,所以靶材利用率较低,通常低于30%;而旋转靶的磁场与靶材相对运动,靶材利用率高,通常达到70%-80%左右。但是,现有的PVD靶材安装采用一只靶座对应一只靶材的安装方式,需要在靶材用尽时进行更换,这会导致生产中断,降低了设备的在线生产时长;而且,当该靶材出现故障时,也必须停机开腔进行维修,停机会降低设备的在线生产时长,开腔会破坏工艺腔的真空的环境,延长复机时间,最终导致生产设备的稼动率下降。

技术实现思路

[0004]因此,本技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的靶座上只能安装一个靶材,导致换靶频次高,设备稼动率低的缺陷,从而提供一种PVD集束旋转靶座及镀膜装置。
[0005]为解决上述技术问题,本技术的技术方案如下:
[0006]一种PVD集束旋转靶座结构,包括,旋转靶座;靶材,连接在所述旋转靶座上,沿所述旋转靶座的周向间隔设置有多个;第一驱动机构,与所述旋转靶座的一端相连,适于驱动所述旋转靶座绕其轴线转动,以使所述旋转靶座上多个所述靶材可依次转动到镀膜工位上。
[0007]进一步地,所述靶材通过可伸缩的端轴连接在所述旋转靶座上,所述端轴的伸缩方向沿所述旋转靶座的径向方向设置。
[0008]进一步地,所述靶材为呈柱状的旋转靶,所述旋转靶连接有驱动所述旋转靶绕其轴线旋转的第二驱动机构;所述第二驱动机构的输出轴与所述第一驱动机构的输出轴同轴线设置。
[0009]进一步地,所述端轴上设置有遮蔽罩;所述遮蔽罩挡在所述靶材的外周且其开口背向所述旋转靶座设置,用于使所述靶材按预设方向向外溅射膜层。
[0010]进一步地,所述旋转靶的长度方向与所述靶材的长度方向相同,所述旋转靶长度方向上的两个端部均连接在所述端轴上,所述第二驱动机构通过所述端轴为所述旋转靶提供旋转动力。
[0011]进一步地,多个所述靶材的原料为相同材质或不同材质。
[0012]一种PVD镀膜装置,包括靶材腔、工艺腔和抽真空系统,所述靶材腔内设有如上述所述的PVD集束旋转靶座结构;所述镀膜工位位于所述靶材腔和所述工艺腔相通的位置处。
[0013]进一步地,所述靶材腔和所述工艺腔相通的位置处均设有开口,所述靶材腔内的靶材可经过所述靶材腔和所述工艺腔的开口伸向所述工艺腔的内部。
[0014]进一步地,所述靶材腔设有闸板阀;所述闸板阀具有封闭所述靶材腔的开口以隔绝所述靶材腔和所述工艺腔的闭合状态,和开启所述靶材腔的开口以使所述靶材可自所述靶材腔伸进所述工艺腔的开启状态。
[0015]进一步地,该PVD镀膜装置还包括托盘,位于所述工艺腔内,与所述工艺腔的开口相对设置;滚轮组,设置在所述工艺腔内,与所述托盘背对所述工艺腔的开口的一面相连,适于驱动所述托盘运动。
[0016]进一步地,该PVD镀膜装置还包括防溅射遮蔽板,位于所述工艺腔内,设置在相邻的两个滚轮之间。
[0017]进一步地,该PVD镀膜装置还包括特气管路,所述特气管路的进气端与外界气源相连接,出气端位于所述工艺腔的开口的边缘处;所述出气端的管壁设置有多个气孔。
[0018]进一步地,所述抽真空系统包括真空泵,与所述靶材腔及所述工艺腔通过管路相连;所述靶材腔及所述工艺腔与所述真空泵之间的管路上均设置有电磁阀;所述靶材腔及所述工艺腔与所述真空泵之间的管路上均设置有真空检测计。
[0019]进一步地,该PVD镀膜装置还包括吊环,设置在所述靶材腔的封盖背对工艺腔的一面;所述吊环包括环体以及设置在所述环体下方的连接柱,所述环体适于与吊装设备相连接;所述连接柱的外表面设置有螺纹,所述靶材腔的封盖通过所述吊环可拆卸式的设置在所述靶材腔的顶部。
[0020]本技术技术方案,具有如下优点:
[0021]1.本技术提供的PVD集束旋转靶座结构,在旋转靶座的周向间隔设置有多个靶材,在第一驱动机构的驱动下,可使旋转靶座转动,从而将多个靶材依次转动到镀膜工位上。在旋转靶座上设置多个靶材,一方面可以减少换靶频次,提高设备在线生产时长,从而提高设备的稼动率;另一方面,多支靶材可以相互替代,单个靶材出现故障时,无需进行开腔维修,降低了二次开腔处理的风险;并且,可以同时装载多种类型的靶材,有利于提高生产实用性。
[0022]2.本技术提供的PVD集束旋转靶座结构,靶材通过可伸缩的端轴连接在旋转靶座上,其端轴的伸缩方向沿旋转靶座的径向方向设置;当靶材处于待用状态时,端轴处于收缩状态,可以减少旋转靶座结构整体的空间占用,进而减少用于容纳旋转靶座结构的靶材腔的体积;当靶材处于镀膜工位上时,端轴处于伸长状态,便于靶材从靶材腔伸向用于镀膜的工艺腔内部,提高靶材的利用率。
[0023]3.本技术提供的PVD集束旋转靶座结构,靶材在第二驱动机构的驱动下可以转动,有利于提高靶材的原料利用率。
[0024]4.本技术提供的PVD集束旋转靶座结构,旋转靶的内部设置有与外部循环水管路相通的冷却管路,有利于及时排出镀膜过程中产生的热量,维持适宜的镀膜温度。
[0025]5.本技术提供的PVD镀膜装置,设置了独立的靶材腔与工艺腔,靶材置于靶材腔内,待镀膜的产品置于工艺腔内,镀膜时,先由抽真空系统将两个腔室内的气体抽出,创
建出真空环境,之后靶材伸入工艺腔,进行镀膜。当需要更换或者维修靶材时,只需将靶材腔打开即可,闸板阀可以将靶材腔与工艺腔阻隔开来,防止对工艺腔内的真空环境进行破坏,有利于减小复机时长。
[0026]6.本技术提供的PVD镀膜装置,在相邻两个滚轮之间设置有防溅射遮蔽板,在当前待镀膜产品完成镀膜后,下一个待镀膜产品到位之前,可以防止镀膜粒子溅射到工艺腔内的其他零部件上。
[0027]7.本技术提供的PVD镀膜装置,在工艺腔的开口的边缘处设置有特气管路,使特种工艺气体可以遍布靶材的周围,气体被电离后,用于磁控溅射。
[0028]8.本技术提供的PVD镀膜装置,通过设置电磁阀可以控制开启或切断靶材腔及工艺腔与真空泵之间的管路;通过设置真空检测计可以对靶材腔以及工艺腔内的真空度进行实时检测并反馈,有利于用户及时掌握工艺状态信息。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种PVD集束旋转靶座结构,其特征在于,包括,旋转靶座;靶材,连接在所述旋转靶座上,沿所述旋转靶座的周向间隔设置有多个;第一驱动机构,与所述旋转靶座的一端相连,适于驱动所述旋转靶座绕其轴线转动,以使所述旋转靶座上多个所述靶材可依次转动到镀膜工位上。2.根据权利要求1所述的PVD集束旋转靶座结构,其特征在于,所述靶材通过可伸缩的端轴连接在所述旋转靶座上,所述端轴的伸缩方向沿所述旋转靶座的径向方向设置。3.根据权利要求2所述的PVD集束旋转靶座结构,其特征在于,所述靶材为呈柱状的旋转靶,所述旋转靶连接有驱动所述旋转靶绕其轴线旋转的第二驱动机构,所述第二驱动机构的输出轴与所述第一驱动机构的输出轴同轴线设置。4.根据权利要求2所述的PVD集束旋转靶座结构,其特征在于,所述端轴上设置有遮蔽罩;所述遮蔽罩挡在所述靶材的外周且其开口背向所述旋转靶座设置,用于使所述靶材按预设方向向外溅射。5.根据权利要求3所述的PVD集束旋转靶座结构,其特征在于,所述旋转靶的长度方向与所述靶材的长度方向相同,所述旋转靶长度方向上的两个端部均连接在所述端轴上,所述第二驱动机构通过所述端轴为所述旋转靶提供旋转...

【专利技术属性】
技术研发人员:ꢀ七四专利代理机构
申请(专利权)人:宣城睿晖宣晟企业管理中心合伙企业有限合伙
类型:新型
国别省市:

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