一种物理气相沉积设备的制作方法

本技术属于镀膜装置，特别是涉及一种物理气相沉积设备。

背景技术：

1、磁控溅射是物理气相沉积的一种，一般的溅射法可被用于制备金属、半导体、绝缘体等多种材料，且具有设备简单、易于控制、镀膜面积大和附着力强等优点。

2、在磁控溅射镀膜工艺当中，薄膜厚度的均匀性是成膜性质的一项重要指标，因此有必要研究影响磁控溅射均匀性的因素，以更好的实现磁控溅射均匀镀膜。磁控溅射就是在正交的电磁场中，闭合的磁场束缚电子围绕靶面做螺线运动，在运动过程中不断撞击工作气体氩气电离出大量的氩离子，氩离子在电场作用下加速轰击靶材，溅射出呈中性的靶原子沉积在基片上成膜。所以要实现均匀的镀膜，就需要均匀的溅射出靶原子，这就要求轰击靶材的氩离子是均匀的。氩离子来源于被闭合的磁场束缚的电子在运动中不断撞击的工作气体氩气，这就要求磁场均匀和工作气体氩气均匀；而在实际的磁控溅射装置中，这些因素都是不均匀的。

3、现有技术中专利公开号为cn112342516b公开了一种磁控溅射镀膜装置，其通过在镀膜腔体的外周均匀间隔布置若干溅射阴极，以均匀的对位于镀膜腔体内的工件外表面进行镀膜，但以此也增加了成本，且增加了设备体积；且对于连续式磁控溅射产线镀膜工艺而言，该镀膜装置由于是单进单出的结构，因此无法实现连续式镀膜。而对于连续式镀膜设备而言，输送装置输送基板进行水平运动，其容易对镀膜腔体内的气流造成扰动，影响镀膜均匀性；因此，有必要采取相应的手段稳定工艺气流。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供一种物理气相沉积设备，用来解决气流不稳定造成的离子分布不均匀，薄膜沉积不均匀问题。

2、本实用新型通过如下技术方案实现上述目的：一种物理气相沉积设备，其包括镀膜腔体、输送穿过所述镀膜腔体的输送装置、气体导入系统以及真空排气系统，所述镀膜腔体内位于所述输送装置的上方与下方分别设置有阴极组件、阳极组件；所述阴极组件包括旋转电机以及受旋转电机驱动进行旋转的阴极靶材，所述气体导入系统包括设置在所述镀膜腔体内壁顶部的导流板，所述导流板自上而下依次包括第一喷淋板、第二喷淋板以及第三喷淋板；所述第一喷淋板的中部设置有m道条形槽口，所述第二喷淋板上设置有2m列第一进气孔组，所述第三喷淋板上设置有4m列第二进气孔组，所述两列第一进气孔组对称位于条形槽口的下方两侧，m≥1。

3、进一步的，所述气体导入系统与所述真空排气系统均设置在所述镀膜腔体的顶部。

4、进一步的，所述镀膜腔体包括顶板与底板，所述阳极组件固定设置在所述镀膜腔体的所述底板上，所述阴极组件通过支架挂设在所述顶板上。

5、进一步的，所述阳极组件设置n根，所述阴极组件设置有n+1根，n≥1。

6、进一步的，所述镀膜腔体的左侧设置有输入口、右侧设置有输出口，且所述输入口与所述输出口处设置有门阀。

7、进一步的，所述阴极靶材的外围设置有遮蔽板，所述遮蔽板上设置有面朝输送装置的开口，所述遮蔽板的外周设置有冷却板，所述冷却板连通冷却装置。

8、进一步的，所述气体导入系统包括所述导流板、与所述导流板连通的气源以及设置在所述导流板与所述气源连通管路上的气体质量流量控制器。

9、进一步的，所述气源包括两种以上的反应气体。

10、进一步的，所述真空排气系统包括与所述镀膜腔体内部连通的排气管、与所述排气管连通的分子泵以及与所述分子泵连通的前级泵，所述分子泵固定设置在所述镀膜腔体的顶部；所述排气管的一端管口固定在所述镀膜腔体的顶部，且所述导流板与所述排气管分别设置在所述阴极组件的相对两侧。

11、与现有技术相比，本实用新型一种物理气相沉积设备的有益效果在于：将反应气体由阴极侧呈三段式馈入，对反应气体进行匀气处理，保障气体分布均匀且流速稳定，有利于提高溅射薄膜的均匀性；且将气体导入系统与真空排气系统均设置在输送装置的上方，避免输送装置对反应气体流场切断扰动影响，进而有效解决了气流不稳定造成的离子分布不均匀、薄膜沉积不均匀的技术问题；另外，本设备将旋转阴极靶材、喷淋板和分子泵都集成设置在镀膜腔体的顶部，提高了设备的空间利用率，减小了设备的工艺线长。

技术特征：

1.一种物理气相沉积设备，其特征在于：其包括镀膜腔体、输送穿过所述镀膜腔体的输送装置、气体导入系统以及真空排气系统，所述镀膜腔体内位于所述输送装置的上方与下方分别设置有阴极组件、阳极组件；所述阴极组件包括旋转电机以及受所述旋转电机驱动进行旋转的阴极靶材，所述气体导入系统包括设置在所述镀膜腔体内壁顶部的导流板，所述导流板自上而下依次包括第一喷淋板、第二喷淋板以及第三喷淋板；所述第一喷淋板的中部设置有m道条形槽口，所述第二喷淋板上设置有2m列第一进气孔组，所述第三喷淋板上设置有4m列第二进气孔组，所述两列第一进气孔组对称位于所述条形槽口的下方两侧，m≥1。

2.如权利要求1所述的物理气相沉积设备，其特征在于：所述气体导入系统与所述真空排气系统均设置在所述镀膜腔体的顶部。

3.如权利要求1所述的物理气相沉积设备，其特征在于：所述镀膜腔体包括顶板与底板，所述阳极组件固定设置在所述镀膜腔体的所述底板上，所述阴极组件通过支架挂设在所述顶板上。

4.如权利要求1所述的物理气相沉积设备，其特征在于：所述阳极组件设置n根，所述阴极组件设置有n+1根，n≥1。

5.如权利要求1所述的物理气相沉积设备，其特征在于：所述镀膜腔体的左侧设置有输入口、右侧设置有输出口，且所述输入口与所述输出口处设置有门阀。

6.如权利要求1所述的物理气相沉积设备，其特征在于：所述阴极靶材的外围设置有遮蔽板，所述遮蔽板上设置有面朝输送装置的开口，所述遮蔽板的外周设置有冷却板，所述冷却板连通冷却装置。

7.如权利要求1所述的物理气相沉积设备，其特征在于：所述气体导入系统包括所述导流板、与所述导流板连通的气源以及设置在所述导流板与所述气源连通管路上的气体质量流量控制器。

8.如权利要求7所述的物理气相沉积设备，其特征在于：所述气源包括两种以上的反应气体。

9.如权利要求1所述的物理气相沉积设备，其特征在于：所述真空排气系统包括与所述镀膜腔体内部连通的排气管、与所述排气管连通的分子泵以及与所述分子泵连通的前级泵，所述分子泵固定设置在所述镀膜腔体的顶部；所述排气管的一端管口固定在所述镀膜腔体的顶部，且所述导流板与所述排气管分别设置在所述阴极组件的相对两侧。

技术总结
本技术揭示了一种物理气相沉积设备，其包括镀膜腔体、输送穿过所述镀膜腔体的输送装置、气体导入系统以及真空排气系统，镀膜腔体内位于输送装置的上方与下方分别设置有阴极组件、阳极组件；阴极组件包括旋转电机以及受旋转电机驱动进行旋转的阴极靶材，气体导入系统包括设置在镀膜腔体内壁顶部的导流板，导流板自上而下依次包括第一喷淋板、第二喷淋板以及第三喷淋板；第一喷淋板的中部设置有m道条形槽口，第二喷淋板上设置有2m列第一进气孔组，第三喷淋板上设置有4m列第二进气孔组，两列第一进气孔组对称位于条形槽口的下方两侧，m≥1。本技术能够解决气流不稳定造成的离子分布不均匀，薄膜沉积不均匀问题。

技术研发人员：杨星,刘旭豪,周文彬
受保护的技术使用者：苏州晟成光伏设备有限公司
技术研发日：20230114
技术公布日：2024/1/12