一种磁控溅射设备及其使用方法与流程

本发明涉及镀膜，具体涉及一种磁控溅射设备及其使用方法。

背景技术：

1、磁控溅射系统用于实现薄膜的沉积，因其沉积速率快、基片损伤和温升小等优点而广泛应用于半导体、微电子、红外探测、声表器件、航空航天、激光器、太阳能、机械、生物医药等工业场合。

2、中国专利cn209338652u公开了一种用于塑料件表面磁控溅射镀膜的设备，包括磁控溅射真空镀膜机，所述磁控溅射真空镀膜机包括真空腔体，所述真空腔体为具有筒体结构的真空腔体，在所述真空腔体内安装有孪生旋转磁控靶，所述的孪生旋转磁控靶的数量有四组且沿所述筒体内壁的周向均匀分布，在位于所述的四组孪生旋转磁控靶的中间位置设置有转架系统，所述的四组孪生旋转磁控靶分隔成四个单独的镀膜空间；所述真空腔体中分别设置有加热装置、中频离子源模块、蒸镀模块，所述加热装置、中频离子源模块、蒸镀模块分别设置在相邻的两个镀膜空间之间并与所述的镀膜空间相隔开。

3、此外，中国专利cn106637112b公开了一种用于燃料电池金属双极板的卧式磁控溅射系统及镀膜工艺，所述的卧式磁控溅射系统包括真空镀膜腔室机构：包括顺次连接的三个腔室：第一镀膜腔室、过渡腔室和第二镀膜腔室；阴极及磁控溅射靶机构：包括设置在第一镀膜腔室和第二镀膜腔室内多对阴极/磁控溅射靶；分立流量监测充气机构；转架机构：包括设置有放置待镀膜工件的工件架的转架，用于驱动转架在真空镀膜腔室机构内移动的传动组件，以及驱动转架在镀膜时转动的转动动力组件。

4、现有的磁控溅射系统中，等离子清洗、样片加热、样片冷却工艺分散于各个独立的系统中，此类系统不具备集等离子清洗、样片加热和冷却工艺于一体的能力，从而导致在设备的使用过程中，样片在多个系统间转运则较为繁琐，而且还需要保证在转运时保持真空环境，即通过多个系统联动来实现样片的制备会降低效率，增加工艺难度。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明的目的是提供一种磁控溅射系统。

2、本发明提供的技术方案为：

3、第一方面，一种磁控溅射设备，包括：

4、磁控溅射室，磁控溅射室用于样片镀膜、清洗及加热溅射样片；

5、冷却室，此冷却室设于磁控溅射室侧方，与磁控溅射室贯通连接；所述冷却室用于冷却样片；

6、输送机构，此输送机构设于磁控溅射室侧方；所述输送机构用于将样片送至磁控溅射室，再送至冷却室。

7、作为第一方面一种可选的技术方案，所述磁控溅射室包括第一本体，此第一本体侧方设有第二管道；

8、所述冷却室包括第二本体，第二本体侧方设有与第二管道贯通连接的第三管道；

9、所述第一本体侧方相对于第二管道还设有第一管道；所述输送机构安装于第一管道中，样片通过第二管道及第三管道进入冷却室。

10、进一步地，所述第一本体上端设有阴极，第一本体内设有用于承托样片的托盘，此托盘下方设有加热盘；

11、所述托盘与偏压接头连接；

12、所述输送机构包括第一驱动机构，此第一驱动机构用于驱动样片托做横向运动。

13、进一步地，所述托盘及加热盘与第二驱动机构连接，此第二驱动机构用于调整托盘及加热盘的高度。

14、进一步地，所述第二驱动机构用于驱动第一连接管竖向运动，第一连接管下端与中空磁耦外壳固定连接，中空磁耦下端固定连接有与第一连接管相对应的第二连接管，第二连接管下端固定连接有四通管；

15、所述加热盘通过加热盘架与内管上端连接，内管下端依次穿过第一连接管、中空磁耦、第二连接管与四通管固定连接；

16、所述内管外套设有外管，外管上端通过托盘架与托盘连接，外管下端穿过第一连接管后与中空磁耦连接，中空磁耦用于驱动外管带动托盘旋转。

17、进一步地，所述偏压接头包括与加热盘架固定连接的陶瓷座，陶瓷座内安装有内芯铜棒，内芯铜棒与所述托盘架相抵。

18、可选地，冷却室还包括安装于第二本体下端的安装座，安装座上安装有第三驱动机构，此第三驱动机构用于驱动第一连杆带动承托架升降；

19、所述承托架设于冷却台侧方。

20、进一步地，所述冷却室还包括按压机构，此按压机构用于按压样片，使样片与冷却台贴合；

21、所述按压机构包括安装于第二本体上端的支架，支架上安装有第四驱动机构，第四驱动机构用于驱动第二连杆带动上盖板及下盖板升降；

22、上盖板和下盖板间通过弹簧连接；

23、下盖板通过第三连杆连接有压块。

24、作为第一方面一种可选的技术方案，还包括感温机构，此感温机构用于检测加热盘温度。

25、第二方面，一种磁控溅射设备的使用方法，包括以下步骤：

26、第一驱动机构驱动放置有样片的样片托移动至托盘上方；

27、第二驱动机构驱动托盘上升，托盘拾取样片后，第一驱动机构驱动样片托退出磁控溅射室；

28、第二驱动机构驱动托盘升降以调节靶基距离；

29、给偏压接头通电，在托盘上方激发等离子体对样片表面进行清洗；

30、清洗完成后对样片进行溅射，溅射时根据感温机构检测的加热盘温度调节加热盘电源的电流值；

31、溅射完成后，第二驱动机构驱动托盘升降以使样片高度高于样片托高度；

32、第一驱动机构驱动样片托移动至样片下方，第二驱动机构驱动托盘下降以使样片落到样片托上；

33、第一驱动机构驱动样片托移动穿过第二管道及第三管道进入冷却室，并令样片处于承托架上方；

34、第三驱动机构驱动承托架上升，承托架拾取样片后，第一驱动机构驱动样片托退出冷却室；

35、第三驱动机构驱动承托架下降以使样片落于冷却台上；按压机构按压样片，以使样片与冷却台贴合，完成样片的冷却。

36、采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

37、本技术的磁控溅射室与冷却室通过第二管道和第三管道连通，从而有利于在样片处理过程中始终保持真空环境。在本技术中，输送机构可横向输送样片，从而可以将磁控溅射室中的样片通过第二管道和第三管道输送至冷却室。正由于输送机构是横向输送样片的，因此磁控溅射室内通过可升降的托盘完成对输送机构输送的样片的拾取，并通过可升降的托盘将样片重新放置到样片托上。而且令拾取样片的托盘可升降，可实现调节靶基距离的目的。相应地，本技术的冷却室内通过可升降的承托架可以完成对样片托上样片的拾取，并可以将拾取的样片放在冷却台上。通过上述设计，本技术可以较为方便快捷地实现样片的输送。

38、此外，本技术通过在磁控溅射室内设置偏压接头，将等离子清洗功能集成到托盘上，可以对样片表面的氧化层进行清洗，减少了另外设置等离子清洗室的成本。本技术通过在托盘下方设置加热盘，并设置感温机构，可以检测加热盘温度，并根据需求调节加热盘电源的电流大小，以达到控制加热盘温度的目的。本技术通过设置按压机构，在保护样片表面不受损的前提下可以增大样片和冷却台的贴合程度，提升样片冷却效率。本技术将等离子清洗、样片加热和冷却工艺集成于一体，可以避免样片在不同系统之间转运，从而提高样片处理效率。