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一种真空镀膜装置的可移动磁组件制造方法及图纸

技术编号:41348111 阅读:5 留言:0更新日期:2024-05-20 10:02
本技术提供了一种真空镀膜装置的可移动磁组件,可移动磁组件配合设置有用于驱动可移动磁板相对于靶面往复运动的第一驱动机构,可移动磁组件包括固定在可移动磁板中间位置的长条形凹槽中的条形永磁体,以及固定的在可移动磁板外围位置的环形永磁体;可移动磁板的背面安装有与条形永磁体通过开槽相连接的、可带动条形永磁体在磁板中做横向运动的条形磁体移动电机;本技术方案中的磁组件配合设置第一驱动机构和条形磁体移动电机,既可调整磁组件到靶面的距离,又可调整相对靶面的横向上的位置,从而改变靶面各区域的磁场强度,满足真空镀膜的要求,提高了阴极的工艺灵活性和多样性,可以获得成膜均匀性、一致性好的薄膜材料。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及真空镀膜设备领域,具体是一种真空镀膜装置的可移动磁组件


技术介绍

1、工业领域用来制备纳米涂层的技术主要是气相沉积技术,主要包括离子镀、磁控溅射以及pacvd技术。

2、磁控溅射技术,广泛应用于功能性和装饰性镀膜领域的薄膜沉积技术,其基本原理是在真空条件下电离惰性气体形成等离子体,在靶材负电位的吸引下,气体离子轰击靶材,溅射出金属离子沉积在基片上,其靶材附近会设置磁场,通过磁场约束等离子体多次轰击靶材,从而实现高速率溅射,提高效率。其具有低温、高速、低损伤等优点,沉积镀层与基体材料结合良好,膜层致密、均匀,溅射成膜时可以不受相图或化合价的限制,方便实现镀层成分和结构的控制。

3、磁场组件是磁控溅射靶的关键部分,直接关系到溅射靶沉膜均匀性和靶材利用率。传统的圆形磁控溅射靶的磁场组件由中心磁铁和外环磁铁组成,当中心磁铁和外环磁铁的尺寸、磁场大小确定后,磁控溅射靶的沉膜均匀性和靶材利用率也即确定了;传统磁控溅射靶在靶材上最终形成一圈溅射跑道,也即靶材被轰击区域的形状与跑道相同,靶材的利用率有限;同时正对基片成膜时,表现出膜层中间厚而外侧薄的特点,成膜均匀性、一致性有限。

4、本申请人此前在授权公告号为cn112048701b的中国专利技术专利中提出一种多磁场集成阴极弧源,其中包括第二磁极安装座,所述第二磁极安装座在第一空腔内可沿靶材轴向方向位移,所述第二磁极安装座上设有第二磁极;阴极座远离靶材的一端连接有安装件,所述第二磁极安装座设置在阴极座与安装件之间,所述第二磁极安装座上设有连接杆,所述连接杆穿过安装件且连接有用于驱动第二磁极安装座沿轴向方向直线运动或周向旋转的驱动装置;在驱动装置上设置周期性驱动编程,使第二磁极位置呈周期性变化。

5、在上述结构的基础上,本申请人对真空镀膜装置中的可移动磁组件进一步改进,使其具有更好的应用效果。


技术实现思路

1、本技术的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足,而提供一种真空镀膜装置的可移动磁组件,本技术所采取的技术方案如下:

2、一种真空镀膜装置的可移动磁组件,包括靶座,靶座上设置有磁场安装腔,磁场安装腔内设置有磁组件,所述磁组件包括可移动磁板和固定连接在可移动磁板上的电磁机构和/或永磁体,所述磁组件配合设置有第一驱动机构,所述第一驱动机构用于驱动可移动磁板往复运动来实现磁组件到靶面距离的改变;

3、所述可移动磁板朝向靶面的正面设置有位于中间位置的第一限位环和位于外围位置的第二限位环;所述第一限位环中形成有沿可移动磁板长度方向设置的长条形凹槽,可移动磁板配合有两个永磁体,分别为固定在可移动磁板中间位置的长条形凹槽中的条形永磁体以及通过第二限位环限位固定的在可移动磁板外围位置的环形永磁体;

4、在可移动磁板的背面安装有条形磁体移动电机,所述可移动磁板上沿横向设置有开槽,所述条形永磁体与条形磁体移动电机通过开槽相连接,使条形磁体移动电机可带动条形永磁体在磁板中做横向运动。

5、作为优选,在可移动磁板朝向靶面的正面,在条形永磁体和环形永磁体之间设置呈环形排布有数个小电磁线圈。

6、作为优选,在可移动磁板朝向靶面的正面,在条形永磁体和环形永磁体之间设置有硅钢块,所述硅钢块呈环形排布在条形永磁体和环形永磁体之间,且所述硅钢块外围绕数圈形成磁感应线圈。

7、作为优选,在可移动磁板背向靶面的背面外周设置有环形的大电磁线圈。

8、作为优选,所述第一驱动机构为步进丝杆电机,所述步进丝杆电机的输出丝杆滑轨穿过靶座背板伸入磁场安装腔内并通过带有丝杆螺母的磁板传动杆与可移动磁板传动连接。

9、作为优选,所述第一驱动机构为气缸,所述气缸固定连接于靶座背板上,其气缸输出杆外端部设有外螺纹,所述可移动磁板上设有贯穿的螺孔,气缸输出杆伸入螺孔内并通过分别设置在可移动磁板正面和背面的螺母件紧固;所述螺孔为阶梯孔,位于可移动磁板正面的螺母件沉入阶梯孔内。

10、或者,所述第一驱动机构为直线电机,其通过螺纹连接固定在靶座背板上。

11、本技术的有益效果如下:本技术方案的磁组件配合设置第一驱动机构,可通过第一驱动机构来调整可移动磁板到所安装靶面的距离,还设置条形磁体移动电机,又可调整磁组件相对靶面的横向上的位置,从而改变靶面各区域的磁场强度,满足真空镀膜的要求,提高了阴极的工艺灵活性和多样性,可以获得成膜均匀性、一致性好的薄膜材料。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种真空镀膜装置的可移动磁组件,所述可移动磁组件设置于靶座(1)的磁场安装腔内,且可移动磁组件配合设置有第一驱动机构(131),所述第一驱动机构(131)用于驱动可移动磁板往复运动来实现磁组件到靶面距离的改变,其特征在于:所述可移动磁组件包括可移动磁板(9)和固定连接在可移动磁板上的电磁机构和/或永磁体,所述可移动磁板朝向靶面的正面设置有位于中间位置的第一限位环(93)和位于外围位置的第二限位环(94);

2.根据权利要求1所述的一种真空镀膜装置的可移动磁组件,其特征在于:在可移动磁板朝向靶面的正面,在条形永磁体(151)和环形永磁体(152)之间设置呈环形排布有数个小电磁线圈(153)。

3.根据权利要求1所述的一种真空镀膜装置的可移动磁组件,其特征在于: 在可移动磁板朝向靶面的正面,在条形永磁体(151)和环形永磁体(152)之间设置有硅钢块(155),所述硅钢块(155)呈环形排布在条形永磁体(151)和环形永磁体(152)之间,且所述硅钢块(155)外围绕数圈形成磁感应线圈(1551)。

4.根据权利要求1所述的一种真空镀膜装置的可移动磁组件,其特征在于:在可移动磁板背向靶面的背面外周设置有环形的大电磁线圈(154)。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种真空镀膜装置的可移动磁组件,其特征在于:所述第一驱动机构(131)为步进丝杆电机,所述步进丝杆电机的输出丝杆滑轨(1312)穿过靶座(1)背板伸入磁场安装腔内并通过带有丝杆螺母的磁板传动杆(1311)与可移动磁板(9)传动连接。

6.根据权利要求1-4任一项所述的一种真空镀膜装置的可移动磁组件,其特征在于:所述第一驱动机构(131)为气缸,所述气缸固定连接于靶座1背板上,其气缸输出杆(1313)外端部设有外螺纹,所述可移动磁板(9)上设有贯穿的螺孔,气缸输出杆(1313)伸入螺孔内并通过分别设置在可移动磁板(9)正面和背面的螺母件(1314)紧固。

7.根据权利要求6所述的一种真空镀膜装置的可移动磁组件,其特征在于:所述螺孔为阶梯孔,位于可移动磁板(9)正面的螺母件(1314)沉入阶梯孔内。

8.根据权利要求1-4任一项所述的一种真空镀膜装置的可移动磁组件,其特征在于:所述第一驱动机构(131)为直线电机。

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【技术特征摘要】

1.一种真空镀膜装置的可移动磁组件,所述可移动磁组件设置于靶座(1)的磁场安装腔内,且可移动磁组件配合设置有第一驱动机构(131),所述第一驱动机构(131)用于驱动可移动磁板往复运动来实现磁组件到靶面距离的改变,其特征在于:所述可移动磁组件包括可移动磁板(9)和固定连接在可移动磁板上的电磁机构和/或永磁体,所述可移动磁板朝向靶面的正面设置有位于中间位置的第一限位环(93)和位于外围位置的第二限位环(94);

2.根据权利要求1所述的一种真空镀膜装置的可移动磁组件,其特征在于:在可移动磁板朝向靶面的正面,在条形永磁体(151)和环形永磁体(152)之间设置呈环形排布有数个小电磁线圈(153)。

3.根据权利要求1所述的一种真空镀膜装置的可移动磁组件,其特征在于: 在可移动磁板朝向靶面的正面,在条形永磁体(151)和环形永磁体(152)之间设置有硅钢块(155),所述硅钢块(155)呈环形排布在条形永磁体(151)和环形永磁体(152)之间,且所述硅钢块(155)外围绕数圈形成磁感应线圈(1551)。

4.根据权利要求1所述的一种真空镀膜装置的可...

【专利技术属性】
技术研发人员:张晓健吴世琛胡晓忠郎文昌
申请(专利权)人:温州大学
类型:新型
国别省市:

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