离子束溅射镀膜方法、靶材安装结构及离子束溅射设备技术

本申请涉及一种离子束溅射镀膜方法、靶材安装结构及离子束溅射设备，所述方法包括：在靶材背板的安装位置上分别放置多种靶材；其中，所述靶材背板平面以分区形式设置多个靶材安装位置；控制离子源以设定工艺参数输出离子束，轰击所述靶材背板上的靶材进行溅射镀膜；根据镀膜薄膜的参数要求计算所述靶材背板相对于离子源的位移数据；根据所述位移数据控制所述离子源与靶材背板产生平面相对运动，以调整所述离子束轰击各种靶材的比例；该技术方案中，可以实现多种不同靶材材料的蒸发镀膜方案，可以实现材料折射率实现渐变工艺，提高产品光谱特性，具有更好的镀膜效果；而且镀膜过程的可控性高，无需暂停离子源工作，控制逻辑简单，可控性强。可控性强。可控性强。

【技术实现步骤摘要】
离子束溅射镀膜方法、靶材安装结构及离子束溅射设备


[0001]本申请涉及离子束溅射镀膜
，特别是一种离子束溅射镀膜方法、靶材安装结构及离子束溅射设备。

技术介绍

[0002]离子束溅射(IBS)镀膜是一种薄膜沉积工艺，使用离子源，其方案是将靶材(金属或电介质)沉积或溅射到基片上，以形成金属或电介质膜，这种技术能够精确地控制厚度，并沉积非常致密的高质量薄膜。
[0003]早期的离子束溅射镀膜工艺，使用两种不同的靶材材料，例如，一种高折射率材料和一种低折射率材料，这两种材料通过不同厚度的交替组合，实现光学产品的指标；但新的离子束溅射镀膜工艺要求，薄膜的折射率是渐变的，薄膜的折射率可以在一个范围内连续变化，这样就要求两种材料需要按照一定的比例混合沉积，实现折射率在一个范围内连续可控，且薄膜之间的应力不会有明显突变，薄膜要具有更高的稳定性和抗外部影响能力。
[0004]在新工艺中，常规的靶材安装方式一般会有两个以上的靶材围绕一个中心旋转，如图1所示，图1是传统的靶材安装方式示意图，每个靶材工作的时候对应一个位置，通过不断调整角度，实现两种及以上的材料交替进行溅射镀膜沉积；但上述镀膜工艺中，每种靶材材料对应一个特定的角度，在切换的过程中，为了防止离子源轰击不合适位置，在切换时离子源需要暂停工作或者处于待机状态；由此，离子源是一直处于不同状态交替切换的过程中，影响了镀膜，工艺控制复杂，镀膜效率低，且镀膜效果容易不可控。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对上述工艺控制复杂，镀膜效率低，且镀膜效果容易不可控之一的技术缺陷，提供一种离子束溅射镀膜方法、靶材安装结构及离子束溅射设备。
[0006]一种离子束溅射镀膜方法，包括：
[0007]在靶材背板的安装位置上分别放置多种靶材；其中，所述靶材背板平面以分区形式设置多个靶材安装位置；
[0008]控制离子源以设定工艺参数输出离子束，轰击所述靶材背板上的靶材进行溅射镀膜；
[0009]根据镀膜薄膜的参数要求计算所述靶材背板相对于离子源的位移数据；
[0010]根据所述位移数据控制所述离子源与靶材背板产生平面相对运动，以调整所述离子束轰击各种靶材的比例。
[0011]在一个实施例中，根据镀膜薄膜的参数要求计算所述靶材背板相对于离子源的位移数据，包括：
[0012]根据镀膜薄膜的折射率渐变要求计算各种靶材的混合比例；
[0013]根据所述混合比例计算所述离子束分别轰击各种靶材的面积比例；
[0014]根据所述面积比例计算所述靶材背板的位移数据。
[0015]在一个实施例中，根据所述位移数据控制所述离子源与靶材背板产生平面相对运动，包括：
[0016]在所述离子源固定状态下，根据所述位移数据控制靶材背板在平面上移动；或者
[0017]在所述靶材背板固定状态下，根据所述位移数据控制离子源在平面上移动。
[0018]一种靶材安装结构，包括：靶材背板，连接所述靶材背板的第一驱动装置；其中，所述靶材背板平面以分区形式设置多个靶材安装位置，所述靶材背板平面指向离子源；
[0019]在溅射镀膜过程中，所述离子源以设定工艺参数输出离子束，轰击所述靶材背板上的靶材进行溅射镀膜；所述第一驱动装置驱动所述靶材背板在平面上移动，使得所述离子源与靶材背板产生平面相对运动，以调整所述离子束轰击各种靶材的比例。
[0020]在一个实施例中，所述靶材背板具有多个侧面，每个侧面上分别安装多种靶材；
[0021]所述第一驱动装置驱动所述靶材背板在垂直于所述平面的轴线转动，以分别将安装在侧面上的靶材指向所述离子源，使得所述离子源输出的离子束轰击不同靶材进行溅射镀膜。
[0022]在一个实施例中，所述的靶材安装结构，还包括连接所述第一驱动装置的控制器；
[0023]所述控制器用于根据镀膜薄膜的折射率渐变要求计算所述靶材背板相对于离子源的位移数据，并根据所述位移数据控制所述第一驱动装置进行移动；和/或用于根据使用的靶材类型控制所述第一驱动装置的轴线转动角度。
[0024]一种离子束溅射设备，包括：离子源，上述的靶材安装结构；其中，所述离子源输出离子束轰击所述靶材安装结构上的靶材进行溅射镀膜。
[0025]一种离子束溅射设备，包括：靶材背板，离子源，以及连接所述离子源的第二驱动装置；其中，所述靶材背板平面以分区形式设置多个靶材安装位置，所述靶材背板平面指向离子源；
[0026]在溅射镀膜过程中，所述离子源以设定工艺参数输出离子束，轰击所述靶材背板上的靶材进行溅射镀膜；所述第二驱动装置驱动所述离子源在平面上移动，使得所述离子源与靶材背板产生平面相对运动；所述离子束持续轰击各种靶材进行溅射镀膜。
[0027]在一个实施例中，所述的离子束溅射设备，还包括：连接所述靶材背板的第一驱动装置，
[0028]所述靶材背板具有多个侧面，分别用于安装有不同的靶材；所述第一驱动装置驱动所述靶材背板在垂直于所述平面的轴线转动，分别将靶材背板的两面上的靶材指向所述离子源，使得所述离子源输出的离子束轰击不同靶材进行溅射镀膜。
[0029]在一个实施例中，所述的离子束溅射设备，还包括：分别与所述第一驱动装置和第二驱动装置连接的控制器；
[0030]所述控制器用于根据镀膜薄膜的折射率渐变要求计算所述靶材背板相对于离子源的位移数据，并根据所述位移数据控制所述第二驱动装置进行移动；以及根据使用的靶材类型控制所述第一驱动装置的轴线转动角度。
[0031]本申请的技术方案具有如下有益效果：
[0032]通过在靶材背板平面以分区形式安装多个靶材，离子源以设定工艺参数输出离子束轰击靶材进行溅射镀膜，同时，通过控制离子源与靶材背板产生平面相对运动，以调整所述离子束轰击各种靶材的比例，从而实现多种靶材材料的混合溅射镀膜的功能；该技术方
案中，可以实现多种不同靶材材料的蒸发镀膜方案，可以实现材料折射率实现渐变工艺，提高产品光谱特性，具有更好的镀膜效果；而且镀膜过程的可控性高，无需暂停离子源工作，控制逻辑简单，可控性强。
附图说明
[0033]图1是传统的靶材安装方式示意图；
[0034]图2是一个实施例的离子束溅射镀膜方法流程图；
[0035]图3是一个示例的两种靶材安装示意图；
[0036]图4是一个实施例的靶材安装结构侧面示意图；
[0037]图5是一个示例的四种靶材安装示意图；
[0038]图6是具有三个侧面的靶材背板结构示意图；
[0039]图7是具有四个侧面的靶材背板结构示意图；
[0040]图8是一个实施例的靶材安装结构的电气结构图；
[0041]图9是另一个实施例的靶材安装结构的电气结构图。
具体实施方式
[0042]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离子束溅射镀膜方法，其特征在于，包括：在靶材背板的安装位置上分别放置多种靶材；其中，所述靶材背板平面以分区形式设置多个靶材安装位置；控制离子源以设定工艺参数输出离子束，轰击所述靶材背板上的靶材进行溅射镀膜；根据镀膜薄膜的参数要求计算所述靶材背板相对于离子源的位移数据；根据所述位移数据控制所述离子源与靶材背板产生平面相对运动，以调整所述离子束轰击各种靶材的比例。2.根据权利要求1所述的离子束溅射镀膜方法，其特征在于，根据镀膜薄膜的参数要求计算所述靶材背板相对于离子源的位移数据，包括：根据镀膜薄膜的折射率渐变要求计算各种靶材的混合比例；根据所述混合比例计算所述离子束分别轰击各种靶材的面积比例；根据所述面积比例计算所述靶材背板的位移数据。3.根据权利要求1所述的离子束溅射镀膜方法，其特征在于，根据所述位移数据控制所述离子源与靶材背板产生平面相对运动，包括：在所述离子源固定状态下，根据所述位移数据控制靶材背板在平面上移动；或者在所述靶材背板固定状态下，根据所述位移数据控制离子源在平面上移动。4.一种靶材安装结构，其特征在于，包括：靶材背板，连接所述靶材背板的第一驱动装置；其中，所述靶材背板平面以分区形式设置多个靶材安装位置，所述靶材背板平面指向离子源；在溅射镀膜过程中，所述离子源以设定工艺参数输出离子束，轰击所述靶材背板上的靶材进行溅射镀膜；所述第一驱动装置驱动所述靶材背板在平面上移动，使得所述离子源与靶材背板产生平面相对运动，以调整所述离子束轰击各种靶材的比例。5.根据权利要求4所述的靶材安装结构，其特征在于，所述靶材背板具有多个侧面，每个侧面上分别安装多种靶材；所述第一驱动装置驱动所述靶材背板在垂直于所述平面的轴线转动，以分别将安装在侧面上的靶材指向所述离子源，使得所述离子...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟基，冀鸣，赵刚，易洪波，
申请(专利权)人：中山市博顿光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：