一种磁控溅射托盘的整平方法与流程

文档序号:34458932发布日期:2023-06-14 23:37阅读:56来源:国知局

本发明涉及材料加工领域,具体涉及一种磁控溅射托盘的整平方法。


背景技术:

1、目前,磁控溅射的工作原理是指电子在电场e的作用下,在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞,使其电离产生出ar正离子和新的电子;新电子飞向基片,ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶,并以高能量轰击靶表面,使靶材发生溅射。在溅射粒子中,中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜,而产生的二次电子会受到电场和磁场作用,产生e(电场)×b(磁场)所指的方向漂移,简称e×b漂移,其运动轨迹近似于一条摆线。若为环形磁场,则电子就以近似摆线形式在靶表面做圆周运动,它们的运动路径不仅很长,而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内,并且在该区域中电离出大量的ar来轰击靶材,从而实现了高的沉积速率。随着碰撞次数的增加,二次电子的能量消耗殆尽,逐渐远离靶表面,并在电场e的作用下最终沉积在基片上。

2、如cn114250439a公开了一种磁控溅射方法,该方法应用于使用磁控溅射设备进行磁控溅射工艺中,该磁控溅射设备包括位于靶材上方或下方的磁铁组,该磁铁组包括第一磁铁和第二磁铁,该方法包括:在靶材的生命周期的第一阶段,使第一磁铁和第二磁铁之间的距离为第一距离进行磁控溅射工艺;在靶材的生命周期的第二阶段,使第一磁铁和第二磁铁之间的距离为第二距离进行磁控溅射工艺,第一距离和第二距离是第一磁铁和第二磁铁在横向上的距离,第一距离和第二距离不同。该方案通过在靶材的生命周期内分阶段调整磁铁之间的相对位置,拓宽了靶材最深刻蚀区域的面积,在安全余量不变的前提下提高了靶材利的用率,进而降低了生产成本。

3、cn114774871a公开了磁控溅射设备及磁控溅射成膜方法中,包括相对设置的第一阴极组件以及第二阴极组件。在采用本技术实施例提供的磁控溅射设备形成阴极时,可以调整磁场的方向,控制等离子体形成的区域,限制等离子体在第一旋转靶材以及第二旋转靶材之间形成。然后采用制程气体ar轰击旋转靶材的区域限制在旋转靶材的相对位置。因此被轰击出来的高能ag和izo的小粒子不会沉积在器件上,只有接近垂直方向的低能量ag和izo的小粒子才会沉积在器件上形成阴极,从而可以降低阴极形成过程中对有机功能层的损伤,提高有机发光二极管显示器件的良率。

4、通常在磁控溅射中采用基片托盘承载需溅射镀膜的基片,并且吸附除沉积在基片上以外的金属原子。溅射镀膜用的磁控溅射托盘因其使用环境与需求,需要吸附多余的金属粒子,所以托盘通体需要进行喷砂处理。由于表面粗糙度要求较大,需要以较大的压力进行喷砂,而托盘较薄,铝合金强度不高,会导致托盘在多次使用后产生明显的变形,现有技术中通常仅通过采用单一的压平的方式进行整平,整平效果差,难以达到使用的平面度要求,并且仅采用单一的压平方式进行整平后,使用寿命较原始托盘显著较低,整平的频率显著提升,导致生产成本显著增加和效率显著降低。


技术实现思路

1、鉴于现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种磁控溅射托盘的整平方法,以解决现有技术中针对磁控溅射托盘整平中存在的整平效果差,整平后使用寿命缩减的问题。

2、为达此目的,本发明采用以下技术方案:

3、本发明提供了一种磁控溅射托盘的整平方法,所述整平方法包括:将变形的磁控溅射托盘与保护垫装配后依次进行第一热压处理、第二热压处理、第三热压处理和冷却;

4、所述第一热压处理为恒温恒压过程;

5、所述第二热压处理为变温恒压过程,升温速率为2-5℃/min;

6、所述第三热压处理为恒温变压过程,降压速率为10-20n/min。

7、本发明提供的整平方法,通过对整平工艺的设计,实现了对磁控溅射托盘的高效整平,整平后的平面度可以达到原始水平,同时使用寿命较原始磁控溅射托盘有进一步地提升。

8、本发明中,所述磁控溅射托盘为磁控溅射中承载待溅射样品的平台材质可以是铝合金等本领域常用的金属材料或非金属材料,其变形为托盘在进行粗糙化喷砂处理后进行使用而产生的形变,其材质可以是铝合金等,为磁控溅射领域用的常规使用物品,符合本发明中产生变形问题的原因,均可采用本发明的整平方法。

9、本发明中,所述保护垫可以是硅胶垫等本领域中常用保护材料,以避免在整平过程中磁控溅射托盘的损坏,同时可以确保整平过程中压力的均匀分布。

10、本发明中,所述第二热压处理为变温恒压过程,升温速率为2-5℃/min,例如可以是2℃/min、2.2℃/min、2.4℃/min、2.6℃/min、2.8℃/min、3℃/min、3.2℃/min、3.4℃/min、3.6℃/min、3.8℃/min、4℃/min、4.2℃/min、4.4℃/min、4.6℃/min、4.8℃/min或5℃/min等,但不限于所列举的数值,该范围内其它未列举的数值同样适用。

11、本发明中,所述第三热压处理为恒温变压过程,降压速率为10-20n/min,例如可以是10n/min、10.5n/min、11n/min、11.5n/min、12n/min、12.5n/min、13n/min、13.5n/min、14n/min、14.5n/min、15n/min、15.5n/min、16n/min、16.5n/min、17n/min、17.5n/min、18n/min、18.5n/min、19n/min、19.5n/min或20n/min等,但不限于所列举的数值,该范围内其它未列举的数值同样适用。

12、作为本发明优选的技术方案,所述整平方法中加压的方式为机械加压或气体加压。

13、作为本发明优选的技术方案,所述第一热压处理的温度为100-150℃,例如可以是100℃、102℃、104℃、106℃、108℃、110℃、112℃、114℃、116℃、118℃、120℃、124℃、126℃、128℃、130℃、132℃、134℃、136℃、138℃、140℃、142℃、144℃、146℃、148℃或150℃等,但不限于所列举的数值,该范围内其它未列举的数值同样适用。

14、优选地,所述第一热压处理的压力为300-400n,例如可以是300n、305n、310n、315n、320n、325n、330n、335n、340n、345n、350n、355n、360n、365n、370n、375n、380n、385n、390n、395n或400n等,但不限于所列举的数值,该范围内其它未列举的数值同样适用。

15、作为本发明优选的技术方案,所述第一热压处理的时间为30-60min,例如可以是30min、31min、32min、33min、34min、35min、36min、37min、38min、39min、40min、41min、42min、43min、44min、45min、46min、47min、48min、49min、50min、51min、52min、53min、54min、55min、56min、57min、58min、59min或60min等,但不限于所列举的数值,该范围内其它未列举的数值同样适用。

16、作为本发明优选的技术方案,所述第二热处理的起始温度为180-200℃,例如可以是180℃、181℃、182℃、183℃、184℃、185℃、186℃、187℃、188℃、189℃、190℃、191℃、192℃、193℃、194℃、195℃、196℃、197℃、198℃、199℃或200℃等,但不限于所列举的数值,该范围内其它未列举的数值同样适用。

17、本发明中,在第一热处理的基础上达到第二热处理的起始温度可直接进行升温即可,具体升温的速率对本发明的效果不产生影响,但应保证达到本发明中第二热处理的起始温度,之后以限定的升温速率为2-5℃/min以一定的时间进行第二热压处理的变温恒压过程。

18、优选地,所述第二热处理的压力为100-200n,例如可以是100n、105n、110n、115n、120n、125n、130n、135n、140n、145n、150n、155n、160n、165n、170n、175n、180n、185n、190n、195n或200n等,但不限于所列举的数值,该范围内其它未列举的数值同样适用。

19、作为本发明优选的技术方案,所述第二热处理的时间为10-15min,例如可以是10min、10.2min、10.4min、10.6min、10.8min、11min、11.2min、11.4min、11.6min、11.8min、12min、12.2min、12.4min、12.6min、12.8min、13min、13.2min、13.4min、13.6min、13.8min、14min、14.2min、14.4min、14.6min、14.8min或15min等,但不限于所列举的数值,该范围内其它未列举的数值同样适用。

20、作为本发明优选的技术方案,所述第三热处理的温度为200-250℃,例如可以是200℃、202℃、204℃、206℃、208℃、210℃、212℃、214℃、216℃、218℃、220℃、222℃、224℃、226℃、228℃、230℃、232℃、234℃、236℃、238℃、240℃、242℃、244℃、246℃、248℃或250℃等,但不限于所列举的数值,该范围内其它未列举的数值同样适用。

21、优选地,所述第三热处理的起始压力为800-900n,例如可以是800n、805n、810n、815n、820n、825n、830n、835n、840n、845n、850n、855n、860n、865n、870n、875n、880n、885n、890n、895n或900n等,但不限于所列举的数值,该范围内其它未列举的数值同样适用。

22、本发明中,在第二热处理的基础上达到第三热处理的起始压力可直接进行加压即可,具体加压的速率对本发明的效果不产生影响,但应保证达到本发明中第三热处理的起始压力,之后以限定的降压速率为10-20n/min在一定的时间范围内进行第三热处理的恒温变压过程。

23、作为本发明优选的技术方案,所述第三处理的时间为10-20min,例如可以是10min、10.5min、11min、11.5min、12min、12.5min、13min、13.5min、14min、14.5min、15min、15.5min、16min、16.5min、17min、17.5min、18min、18.5min、19min、19.5min或20min等,但不限于所列举的数值,该范围内其它未列举的数值同样适用。

24、作为本发明优选的技术方案,所述冷却的方式为空冷。

25、优选地,所述空冷的终点温度为20-30℃,例如可以是20℃、20.5℃、21℃、21.5℃、22℃、22.5℃、23℃、23.5℃、24℃、24.5℃、25℃、25.5℃、26℃、26.5℃、27℃、27.5℃、28℃、28.5℃、29℃、29.5℃或30℃等,但不限于所列举的数值,该范围内其它未列举的数值同样适用。

26、作为本发明优选的技术方案,所述整平方法包括:将变形的磁控溅射托盘与保护垫装配后依次进行第一热压处理、第二热压处理、第三热压处理和冷却;

27、所述整平方法中加压的方式为机械加压或气体加压;

28、所述第一热压处理为恒温恒压过程;所述第一热压处理的温度为100-150℃;所述第一热压处理的压力为300-400n;所述第一热压处理的时间为30-60min;

29、所述第二热压处理为变温恒压过程,升温速率为2-5℃/min;所述第二热处理的起始温度为180-200℃;所述第二热处理的压力为100-200n;所述第二热处理的时间为10-15min;

30、所述第三热压处理为恒温变压过程,降压速率为10-20n/min;所述第三热处理的温度为200-250℃;所述第三热处理的起始压力为800-900n;所述第三处理的时间为10-20min;

31、所述冷却的方式为空冷;所述空冷的终点温度为20-30℃。

32、与现有技术方案相比,本发明具有以下有益效果:

33、本发明提供的整平方法,通过采用特定的热处理过程,结合外加压力和加热的手段,采用特定的三段处理,在特定的阶段采用恒压,恒温,变压,变温相结合的方式,实现了磁控溅射托盘的高效整平,整平后的磁控溅射托盘使用寿命为原始磁控溅射托盘使用寿命的1-1.5倍,显著降低了整平的频率,有利于提升生产效率。

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