磁控溅射腔室数据监测的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了磁控溅射腔室数据监测的方法及系统，涉及磁控溅射镀膜技术领域

【技术实现步骤摘要】
磁控溅射腔室数据监测的方法及系统


[0001]本专利技术涉及磁控溅射镀膜
，尤其涉及一种磁控溅射腔室数据监测的方法及系统
。

技术介绍

[0002]溅射镀膜是指在真空条件下，利用获得功能的粒子轰击靶材料表面，使靶材表面原子获得足够的能量而逃逸，被溅射出的靶材粒子沉积在基材表面成膜的技术，其属于物理气相沉积
PVD
成膜
。
溅射镀膜中的入射离子，一般采用低压惰性气体辉光放电获得，溅射出来的粒子在飞向基体过程中，易和真空室中的气体分子发生碰撞，使运动方向随机，沉积的膜易于均匀
。
磁控溅射镀膜则进一步在靶阴极表面引入磁场，利用磁场对带电粒子的约束来提高等离子体密度以增加溅射率，通过磁控溅射可以方便地将靶材中的材料以气相沉积的方式进行镀膜
。
随着磁控溅射技术的发展，现有的规模性磁控溅射镀膜装置在沉积生长速率
、
膜层附着力
、
工艺重复性
、
卷绕镀膜
、
基材连续式加工方面均取得了较大的发展
。
磁控溅射被广泛应用于显示屏
、
半导体领域
、
光学领域的制膜
。
[0003]在磁控溅射镀膜的生产过程中，往往需要对磁控溅射腔室中的磁控溅射过程进行监控，以记录镀膜工序并保障镀膜质量，在需要时还可以根据监控信息对磁控溅射腔室内的镀膜工艺进行控制和调整（可控性和可调性），提高镀膜精度和镀膜效果
。
磁控溅射腔室的监控对生产控制
、
提高产品质量至关重要
。
目前，业界通常采用的磁控溅射监控方案分为两种：第一种监控方案，是根据需要监测的数据，将相关的磁控溅射镀膜监控装置安装在磁控溅射腔室内；在镀膜开始后，通过腔室内的磁控溅射镀膜监控装置对腔室进行监测
/
采样；在镀膜结束时，将监测片
/
采样样品取出，对监测片
/
采样样品进行相关参数的测量
。
第二种监控方案，是利用传感器技术，在磁控溅射腔室内安装一种或多种传感器探头（比如用于特定光谱检测的光纤探头）监控磁控溅射数据
——
比如分析腔室内的反应气体状态，传感器探头还可以产生表示测量结果的光信号和
/
或电信号，需要时还可以根据分析结果调节腔室内的反应气体
。
利用传感器技术的磁控溅射镀膜数据监控技术，可以参考公开号为
CN104584184A
和
CN110592542A
的专利申请公开的技术方案
。
[0004]对于上述第一种监控方案，存在如下缺陷：为了保证磁控溅射腔室处于高度的真空状态，通常只能在整个镀膜工艺结束时取出监测片
/
采样样品，无法及时地获取磁控溅射过程中的腔室环境数据，后期出现产品质量方面的问题时难以进行过程再现，并且影响了磁控溅射过程的可控性和可调性
。
对于上述第二种监控方案，存在如下缺陷：该方案是直接在磁控腔室内部进行探测和测量，虽然做到了磁控溅射数据监测的实时性，但考虑到磁控溅射腔室中各种粒子弥漫，内部的传感器探头上也可能附着各种粒子从而影响传感器探头的探测，导致得到的测量结果并不能真实反映实际情况，精准性尚有不足
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种磁控溅射腔室数据监测的方
法及系统
。
本专利技术提供的磁控溅射腔室数据监测方案，能够根据磁控溅射进程，控制磁控溅射腔室内的采样点采样并将得到的采样样品放置到中继仓中，然后通过中继仓输送通道及时地将采样样品移出磁控溅射腔室进行相应的检测，采样样品是在磁控溅射腔室外进行检测，避免了磁控溅射腔室内各种粒子的干扰，兼顾了真空腔室数据监测的实时性和精准性
。
[0006]为实现上述目标，本专利技术提供了如下技术方案：一种磁控溅射腔室数据监测的方法，包括如下步骤：在磁控溅射腔室内布局采样点，所述采样点用于进行磁控溅射的数据采样以获得采样样品；磁控溅射腔室进行封闭和抽真空处理以形成真空腔室；根据磁控溅射进程，控制采样点采样并将得到的采样样品放置到中继仓中，对应所述中继仓，在磁控溅射腔室上设置有输送通道；控制前述输送通道与磁控溅射腔室的接口关闭以形成一个与磁控溅射腔室内部隔离的密封通道；对前述输送通道进行抽真空处理后，控制中继仓在输送通道中运动以通过中继仓将前述采样样品移出磁控溅射腔室；以及，在完成了相应的检测之后，控制前述中继仓经前述输送通道重新返回磁控溅射腔室
。
[0007]进一步，控制前述中继仓经前述输送通道重新返回磁控溅射腔室的步骤包括：判定输送通道密封的情况下，对输送通道和输送通道中的中继仓进行净化和抽真空操作；抽真空处理完成后，控制前述输送通道与磁控溅射腔室的接口打开以使输送通道与磁控溅射腔室内部连通；控制中继仓在输送通道运动以将中继仓移动至磁控溅射腔室内的采样点位置
。
[0008]进一步，所述输送通道贯穿磁控溅射腔室的腔壁并至少部分位于磁控溅射腔室内部，输送通道包括内部接口和外部接口；所述输送通道的内部接口端通过第一隔离阀与磁控溅射腔室内部连接，所述第一隔离阀用于隔绝或连通输送通道与磁控溅射腔室的内部空间；所述输送通道的外部接口端通过第二隔离阀与磁控溅射腔室外部连接，所述第二隔离阀用于隔绝或连通输送通道与外部环境空间；在需要对输送通道进行抽真空处理时，控制所述第一隔离阀和第二隔离阀关闭对应的接口
。
[0009]进一步，所述采样点的采样方式为如下方式的一种：方式一，对应着需要采样的区域，在每个区域分别设置采样装置以在对应区域进行采样操作；方式二，对应着需要采样的区域设置条线型的采样装置，所述采样装置的采样条线在磁控溅射腔室中沿预设方向连续分布；方式三，在磁控溅射腔室中设置可移动采样的采样装置，所述采样装置包括采样臂，对应着需要采样的区域，控制所述采样臂进行灵活采样
。
[0010]进一步，在采样点设置有多方位旋转采样装置，所述多方位旋转采样装置包括安装座，多个采样执行部在所述安装座的正面呈圆周阵列，所述安装座能够沿中心转轴旋转带动多个采样执行部一起旋转；同时，所述每个采样执行部都与安装座滑动连接使得采样执行部能够相对安装座做伸缩运动，从而靠近或远离所述安装座；
采样时，根据需要采样的区域位置，控制多方位旋转采样装置旋转后，再控制其中的一个或多个采样执行部相对安装座伸缩以进入对应区域位置进行采样，并记录每个采样执行部的采样区域信息和采样时间信息
。
[0011]进一步，所述中继仓上设置有采样数据信息，所述采样数据信息用于记录此次采样操作的采样区域信息和采样时间信息；所述采样区域信息包括采样区域在磁控溅射腔室中的位置信息；所述采样时间信息包括采样起始时间
、
采样终止时间
、
采样时间段本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种磁控溅射腔室数据监测的方法，其特征在于包括步骤：在磁控溅射腔室内布局采样点，所述采样点用于进行磁控溅射的数据采样以获得采样样品；磁控溅射腔室进行封闭和抽真空处理以形成真空腔室；根据磁控溅射进程，控制采样点采样并将得到的采样样品放置到中继仓中，对应所述中继仓，在磁控溅射腔室上设置有输送通道；控制前述输送通道与磁控溅射腔室的接口关闭以形成一个与磁控溅射腔室内部隔离的密封通道；对前述输送通道进行抽真空处理后，控制中继仓在输送通道中运动以通过中继仓将前述采样样品移出磁控溅射腔室；以及，在完成了相应的检测之后，控制前述中继仓经前述输送通道重新返回磁控溅射腔室
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制前述中继仓经前述输送通道重新返回磁控溅射腔室的步骤包括：判定输送通道密封的情况下，对输送通道和输送通道中的中继仓进行净化和抽真空操作；抽真空处理完成后，控制前述输送通道与磁控溅射腔室的接口打开以使输送通道与磁控溅射腔室内部连通；控制中继仓在输送通道运动以将中继仓移动至磁控溅射腔室内的采样点位置
。3.
根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述输送通道贯穿磁控溅射腔室的腔壁并至少部分位于磁控溅射腔室内部，输送通道包括内部接口和外部接口；所述输送通道的内部接口端通过第一隔离阀与磁控溅射腔室内部连接，所述第一隔离阀用于隔绝或连通输送通道与磁控溅射腔室的内部空间；所述输送通道的外部接口端通过第二隔离阀与磁控溅射腔室外部连接，所述第二隔离阀用于隔绝或连通输送通道与外部环境空间；在需要对输送通道进行抽真空处理时，控制所述第一隔离阀和第二隔离阀关闭对应的接口
。4.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采样点的采样方式为如下方式之一：方式一，对应着需要采样的区域，在每个区域分别设置采样装置以在对应区域进行采样操作；方式二，对应着需要采样的区域设置条线型的采样装置，所述采样装置的采样条线在磁控溅射腔室中沿预设方向连续分布；方式三，在磁控溅射腔室中设置可移动采样的采样装置，所述采样装置包括采样臂，对应着需要采样的区域，控制所述采样臂进行灵活采样
。5.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在采样点设置有多方位旋转采样装置，所述多方位旋转采样装置包括安装座，多个采样执行部在所述安装座的正面呈圆周阵列，所述安装座安装在中心转轴上并能够沿所述中心转轴旋转以带动多个采样执行部一起旋转；同时，所述每个采样执行部都与安装座滑动连接使得采样执行部能够相对安装座做伸缩运动，从而靠近或远离所述安装座；采样时，根据需要采样的区域位置，控制多方位旋转采样装置旋转后，再控制其中的一个或多个采样执行部相对安装座伸出以进入对应区域位置进行采样，并记录每个采样执行部的采样区域信息和采样时间信息
。
6.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述中继仓上设置有采样数据信息，所述采样数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：代树祥，
申请(专利权)人：浙江积嘉光电有限公司，
类型：发明
国别省市：