本实用新型属于物理真空镀膜技术领域,特别涉及一种可调控空心管靶沉积速率的挡板。
背景技术:
反应磁控溅射是具有一定能量的离子(Ar+)溅射金属或合金靶表面,被溅射出的金属离子和反应气体发生化学反应在基体上形成化合物薄膜。相对其他溅射方法,反应磁控溅射技术最大的优点是采用了金属靶材,且金属靶材价格低且易于制备,适于大面积镀膜。金属靶材有实心靶(如长方体、正方体和圆柱体靶材)、空心靶(如圆管靶材),实心靶材溅射过程中永磁体在靶材表面建立环形磁场,并在轴间等距离的环形表面形成刻蚀区,不仅靶材的利用率仅为20-30%,更影响膜厚均匀性;空心靶材的磁铁组件和靶材有相对旋转,因此靶面360°都可被均匀刻蚀,没有刻蚀槽,靶材利用率高达80%,且溅射过程更加稳定可控。空心管靶已广泛应用于功能薄膜的研制中,但由于空心管靶一般尺寸较大,沉积速率非常快,在制备某些所需厚度较小的功能膜,厚度不一的多层膜,以及不同配比的复合膜时,需要控制其沉积速率。
技术实现要素:
基于上述技术问题,本实用新型提供了一种可调控空心管靶沉积速率的挡板。
一种可调控空心管靶沉积速率的挡板,固定挡板1固定在设备腔下壁3上,连杆21的下端穿过设备腔上壁4与活动挡板2连接,且连杆21与设备腔上壁4之间为转动连接;固定挡板1和活动挡板2均为半管形结构,通过两者相扣合,能够将空心管靶完全包覆在内部;
连杆21的上端与转动手柄22连接,通过转动手柄22控制活动挡板2的转动。
所述连杆21可带动活动挡板2在0~180°范围内自由转动。
一种实施方式中,所述转动手柄22由横杆221、手柄222和限位片223组成;所述横杆221的一端与连杆21的上端连接,另一端与手柄222铰接;所述限位片223设置在手柄222上;
在设备腔上壁4的上方固定有限位盘23,在限位盘23上设有中心通孔,连杆21的下端由中心通孔穿过,然后穿过设备腔上壁4与活动挡板2连接;所述限位盘23的边缘沿圆周均匀分布有锯齿;所述限位片223能够嵌入所述锯齿槽中,从而实现活动挡板2的固定。
一种实施方式中,所述手柄222的上端为U形结构,所述横杆221插入所述U形结构内,并通过螺栓连接,使手柄222可绕横杆221上下转动。
一种实施方式中,所述固定挡板1的弧度是180°;所述活动挡板2的弧度较固定挡板1的弧度大4~8°;所述活动挡板2的直径较固定挡板1的直径大10~50mm。
一种实施方式中,所述固定挡板1的内径大于空心管靶的外径至少80mm。
一种实施方式中,所述连杆21通过轴承或磁力实现与设备腔上壁4的转动连接及密封。
一种实施方式中,所述固定挡板1的下方保持完整圆管结构,并在圆管结构的最下沿设有固定平台,便于将其固定在设备腔下壁3上。
一种实施方式中,所述活动挡板2的上方保持完整圆管结构,便于其与连杆21的连接。
本实用新型的有益效果为:
本实用新型能够方便精确地调整空心管靶的实际溅射范围,调节薄膜沉积速率。通过活动挡板的灵活转动和精确定位,可在0~180°内任意选择空心管靶的有效溅射范围,实现薄膜的可控沉积。特别是在多靶溅射系统中,逐层制备多层膜时,挡板能有效降低靶材之间的污染,严格控制各层膜的厚度;保证镀膜质量。在共溅射制备两种组分以上复合膜时,能够方便调节复合膜的各组分比例。
附图说明
图1为实施例中一种可调控空心管靶沉积速率的挡板结构示意图。
标号说明:
1-固定挡板;2-活动挡板;21-连杆;22-转动手柄;221-横杆;222-手柄;223-限位片;23-限位盘;3-设备腔下壁;4-设备腔上壁。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。应该强调的是,下述说明仅仅是示例性的,而不是为了限制本实用新型的范围及其应用。
本实施例提供了一种可调控空心管靶沉积速率的挡板,其结构如图1所示。
固定挡板1采用1.5mm厚的不锈钢制成,其为半管形结构,弧度为180°,且其内径较空心管靶的外径大至少80mm。固定挡板1的下方1/6的高度仍保持完整圆管结构,并在圆管结构的最下沿设有10mm宽度的外翻形成固定平台。通过固定平台将固定挡板1固定在设备腔下壁3上。
活动挡板2同样采用1.5mm厚的不锈钢制成,其为半管形结构,且其弧度较固定挡板1的弧度大5°,其直径较固定挡板1的直径大30mm。连杆21的下端穿过设备腔上壁4与活动挡板2连接,所述活动挡板2的上方保持完整圆管结构,便于其与连杆21的连接。连杆21通过轴承实现与设备腔上壁4的转动连接和密封,在保证设备腔内真空不受影响的情况下,连杆21能够在设备腔上壁4上自由转动。
固定挡板1和活动挡板2相扣合,能够将空心管靶完全包覆在内部空腔。通过连杆21带动活动挡板2转动,使空心管靶有效溅射面积在0~180°任意可控。
进一步地,连杆21的上端与转动手柄22连接。所述转动手柄22由横杆221、手柄222和限位片223组成。手柄222的上端为U形结构,所述横杆221的一端插入所述U形结构内,并通过螺栓连接,使手柄222可绕横杆221上下转动。横杆221的另一端与连杆21的上端连接。在设备腔上壁4的上方固定有限位盘23,在限位盘23上设有中心通孔,连杆21的下端由中心通孔穿过,然后再穿过设备腔上壁4与活动挡板2连接;在限位盘23的边缘沿圆周均匀分布有36个锯齿,每个锯齿对应5°。限位片223为一长方形的薄片,其设置在手柄222上,通过将限位片223嵌入所述锯齿槽中,能够实现活动挡板2的固定。
使用时,转动转动手柄22,通过连杆21带动活动挡板2自由转动,限位盘22的一个锯齿对应活动挡板转动5°,使空心管靶露出一定的溅射面积,然后将限位片223嵌入限位盘22的某一锯齿槽中,固定活动挡板2,实现对有效溅射面积的限制,起到控制薄膜沉积速率的作用,保证了加工强度和精度。
上述实施例可在不脱离本实用新型的范围下加以若干变化,故以上的说明所包含及附图中所示的结构应视为示例性,而非用以限制本实用新型的保护范围。