本發(fā)明涉及真空磁控濺射技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于真空腔室磁控濺射的裝置。

背景技術(shù)：

在半導(dǎo)體、微電子行業(yè)，通常需要采用真空等離子體技術(shù)用圓形磁控靶對(duì)圓形樣品進(jìn)行濺射，從而進(jìn)行小批量生產(chǎn)已驗(yàn)證各種設(shè)計(jì)。目前市場(chǎng)上的用于圓形樣品小批量生產(chǎn)的設(shè)備通常是在真空腔室中的圓形磁控靶下方采用齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)置多個(gè)可自轉(zhuǎn)+公轉(zhuǎn)的圓臺(tái)，從而可將圓形樣品放置在圓臺(tái)上在各個(gè)磁控靶下方自轉(zhuǎn)完成濺射加工。在實(shí)際應(yīng)用中，在進(jìn)行一爐多片生產(chǎn)前，都要進(jìn)行工藝摸索，經(jīng)過多次的工藝摸索與工藝調(diào)整，才能找到最佳的工藝參數(shù)，在摸索工藝時(shí)為了避免浪費(fèi)，一次只做一個(gè)樣片。自轉(zhuǎn)+公轉(zhuǎn)時(shí)可以獲得最好的均勻性，但做一片樣品時(shí)如果采用自轉(zhuǎn)+公轉(zhuǎn)模式，樣品就會(huì)自轉(zhuǎn)同時(shí)經(jīng)過公轉(zhuǎn)移動(dòng)到其他位置，經(jīng)過一周才會(huì)回到特定的磁控靶下方再次進(jìn)行濺射，浪費(fèi)了絕大數(shù)濺射時(shí)間，很不經(jīng)濟(jì)，如果把自轉(zhuǎn)+公轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)作為樣品換位機(jī)構(gòu)，只是把樣品換位到某個(gè)濺射靶下方進(jìn)行定點(diǎn)的濺射，在濺射過程中就沒有進(jìn)行自轉(zhuǎn)，均勻性會(huì)下降10％-20％，因此濺射質(zhì)量就難以保障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種用于真空腔室磁控濺射的裝置，以減少或避免前面所提到的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種用于真空腔室磁控濺射的裝置，所述真空腔室設(shè)置有至少一個(gè)圓形磁控靶，其安裝在所述圓形磁控靶下方，其包括軸線重合的順序連接的可旋轉(zhuǎn)的第一大齒輪、可旋轉(zhuǎn)的公轉(zhuǎn)支撐盤和可旋轉(zhuǎn)的遮擋盤，所述公轉(zhuǎn)支撐盤沿周向均布有多個(gè)可旋轉(zhuǎn)的自轉(zhuǎn)樣片盤，所述自轉(zhuǎn)樣片盤的軸線在以所述公轉(zhuǎn)支撐盤的軸線為中心的一個(gè)圓周上，所述自轉(zhuǎn)樣片盤設(shè)置有與所述第一大齒輪嚙合的自轉(zhuǎn)齒輪，所述遮擋盤在所述自轉(zhuǎn)樣片盤上方，所述遮擋盤設(shè)置有至少一個(gè)加工口，所述加工口設(shè)置在所述自轉(zhuǎn)樣片盤的軸線所在的圓周上方，所述加工口的面積大于所述圓形樣片的面積。

優(yōu)選地，所述加工口是圓形或者開口的凹形。

優(yōu)選地，所述遮擋盤設(shè)置有鎧裝加熱器或者石英紅外加熱器。

優(yōu)選地，所述遮擋盤包括一個(gè)殼體、設(shè)置在所述殼體內(nèi)的多個(gè)加熱模塊以及一個(gè)蓋板。

優(yōu)選地，所述第一大齒輪、所述公轉(zhuǎn)支撐盤和所述遮擋盤是由三個(gè)順序環(huán)繞的分別連接有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)軸來驅(qū)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備是可編程的步進(jìn)電機(jī)。

本發(fā)明所提供的一種用于真空腔室磁控濺射的裝置，可以一次放入多個(gè)樣品，做多次不同工藝參數(shù)的實(shí)驗(yàn)，從而大大提高實(shí)驗(yàn)效率。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中，

圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的一種用于真空腔室磁控濺射的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的遮擋盤的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為了對(duì)本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。其中，相同的部件采用相同的標(biāo)號(hào)。

圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的一種用于真空腔室磁控濺射的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖1所示，本發(fā)明提供了一種用于真空腔室磁控濺射的裝置，所述真空腔室設(shè)置有至少一個(gè)圓形磁控靶(圖中未示出)，其安裝在所述圓形磁控靶下方，其包括軸線重合的順序連接的可旋轉(zhuǎn)的第一大齒輪1、可旋轉(zhuǎn)的公轉(zhuǎn)支撐盤2和可旋轉(zhuǎn)的遮擋盤3，所述公轉(zhuǎn)支撐盤2沿周向均布有多個(gè)可旋轉(zhuǎn)的自轉(zhuǎn)樣片盤4，所述自轉(zhuǎn)樣片盤4的軸線在以所述公轉(zhuǎn)支撐盤2的軸線為中心的一個(gè)圓周上，所述自轉(zhuǎn)樣片盤4設(shè)置有與所述第一大齒輪1嚙合的自轉(zhuǎn)齒輪41，所述遮擋盤3在所述自轉(zhuǎn)樣片盤4上方，所述遮擋盤3設(shè)置有至少一個(gè)加工口31，所述加工口31設(shè)置在所述自轉(zhuǎn)樣片盤4的軸線所在的圓周上方，所述加工口31的面積大于所述圓形樣片的面積。

本發(fā)明所提供的用于真空腔室磁控濺射的裝置的使用方法為，

步驟A，在所述公轉(zhuǎn)支撐盤2的每個(gè)所述自轉(zhuǎn)樣片盤4上放置圓形樣片。這樣可使得真空腔室每次抽真空后，可對(duì)每塊所述圓形樣片進(jìn)行一種工藝操作，也就是一次抽真空可完成多種工藝操作，從而可大大提高工藝摸索與工藝調(diào)整的效率。

步驟B，對(duì)于用于進(jìn)行特定工藝驗(yàn)證的特定一塊所述圓形樣片，旋轉(zhuǎn)所述遮擋盤3，使所述加工口31位于放置該特定的所述圓形樣片的所述自轉(zhuǎn)樣片盤4的正上方，然后同步旋轉(zhuǎn)所述遮擋盤3和所述公轉(zhuǎn)支撐盤2，使所述加工口31以及特定的所述圓形樣片位于特定的圓形磁控靶正下方，開啟該圓形磁控靶，使所述遮擋盤3和所述公轉(zhuǎn)支撐盤2保持不動(dòng)(即不旋轉(zhuǎn))，之后旋轉(zhuǎn)所述第一大齒輪1，通過所述第一大齒輪1與所述自轉(zhuǎn)齒輪41的嚙合，使得該圓形磁控靶下方的所述自轉(zhuǎn)樣片盤4進(jìn)行自轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)該所述自轉(zhuǎn)樣片盤4上特定的所述圓形樣片的濺射操作。

所述圓形磁控靶的濺射粒子可以從加工口31中穿越，濺射到下方的圓形樣片上。而其他的圓形樣片由于有所述遮擋盤3的遮擋就不會(huì)被濺射。

步驟C，當(dāng)需要將一塊圓形樣片進(jìn)行多次濺射時(shí)，或者對(duì)另一塊圓形樣片進(jìn)行濺射操作時(shí)，只需重復(fù)步驟B，即可使特定圓形樣片與所述加工口31同步移動(dòng)到任意一只所述圓形磁控靶下進(jìn)行濺射，或使得同一圓形樣片與所述加工口31同步移動(dòng)到不同的所述圓形磁控靶下進(jìn)行多次濺射形成多層薄膜。由于濺射時(shí)，所述遮擋盤3可以把其它樣片遮擋住，不會(huì)受到濺射污染，這樣就可以一次放入多個(gè)樣品，做多次不同工藝參數(shù)的實(shí)驗(yàn)，對(duì)摸索工藝效率的提升大有好處，因?yàn)檎婵赵O(shè)備的特點(diǎn)，在真空腔體中放入樣片后，往往需要幾十分鐘，甚至幾個(gè)小時(shí)的抽真空時(shí)間，才能達(dá)到實(shí)驗(yàn)的真空條件，所以發(fā)明所提供的用于真空腔室磁控濺射的裝置，可大大提高的實(shí)驗(yàn)，工藝摸索的效率。

所述加工口31可以是圓形，也可以是開口的凹形，只要其面積大于所述圓形樣片的面積，即可保障所述圓形樣片經(jīng)過所述圓形磁控靶時(shí)能夠被有效濺射。且其他的圓形樣片不會(huì)受到濺射污染。

圖2為圖1的遮擋盤的立體分解結(jié)構(gòu)示意圖。參見圖2所示，所述遮擋盤3還可以設(shè)置有鎧裝加熱器或者石英紅外加熱器。所述遮擋盤3安裝在所述公轉(zhuǎn)支撐盤2的上方，因此其可以對(duì)其下方的自轉(zhuǎn)樣片盤4上的圓形樣片進(jìn)行輻射加熱，所述遮擋盤3與所述自轉(zhuǎn)樣片盤4的距離可以是3-8mm，這樣一方面可確保對(duì)放置在所述自轉(zhuǎn)樣片盤4上的圓形樣片的加熱，另一方面不會(huì)對(duì)所述自轉(zhuǎn)樣片盤4的運(yùn)作造成干涉。也就是說，所述遮擋盤3可以是包括一個(gè)殼體31、設(shè)置在所述殼體31內(nèi)的多個(gè)加熱模塊32以及一個(gè)蓋板33。所述殼體31提供安裝空間，所述加熱模塊32可以是提供加熱功能的鎧裝加熱器或者石英紅外加熱器，所述蓋板33提供遮蓋。當(dāng)一個(gè)圓形工件被濺射時(shí)，其他的圓形工件可以被所述遮擋盤3加熱，這樣在更換圓形工件進(jìn)行濺射操作時(shí)，更換出來的圓形工件能保持較高溫度，從而保持較好的被操作狀態(tài)。

所述第一大齒輪1、所述公轉(zhuǎn)支撐盤2和所述遮擋盤3由軸線重合的不同驅(qū)動(dòng)軸來驅(qū)動(dòng)，也就是說，所述第一大齒輪1、所述公轉(zhuǎn)支撐盤2和所述遮擋盤3可以是由三個(gè)順序環(huán)繞的分別連接有獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)設(shè)備的驅(qū)動(dòng)軸來驅(qū)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)設(shè)備可以是可編程的步進(jìn)電機(jī)，這樣就可通過設(shè)置各步進(jìn)電機(jī)的程序來控制所述第一大齒輪1、所述公轉(zhuǎn)支撐盤2和所述遮擋盤3靜止、獨(dú)立旋轉(zhuǎn)或者同步旋轉(zhuǎn)。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，如圖1所示，最上方的所述遮擋盤3可以由最內(nèi)側(cè)的第一驅(qū)動(dòng)軸100來驅(qū)動(dòng)，中間的所述公轉(zhuǎn)支撐盤2可由套在所述第一驅(qū)動(dòng)軸100外的第二驅(qū)動(dòng)軸200來驅(qū)動(dòng)，最下方的所述第一大齒輪1可由套在所述第二驅(qū)動(dòng)軸200外的第三驅(qū)動(dòng)軸300來驅(qū)動(dòng)，這樣既可保障三個(gè)驅(qū)動(dòng)軸的同軸度，又可使所述第一大齒輪1、所述公轉(zhuǎn)支撐盤2和所述遮擋盤3各自的旋轉(zhuǎn)不受干擾。圖1中省略了分別與所述第一驅(qū)動(dòng)軸100和所述第二驅(qū)動(dòng)軸200連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，這兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)可很容易的安裝在真空腔室的底部，圖1中顯示了用于驅(qū)動(dòng)所述第三驅(qū)動(dòng)軸300的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，即所述第三驅(qū)動(dòng)軸300除了固定連接所述第一大齒輪1，還固定連接有一個(gè)傳動(dòng)齒輪301，這樣就可以通過一個(gè)由驅(qū)動(dòng)電機(jī)400連接的主動(dòng)齒輪302來傳動(dòng)，且可很方便的在真空腔室中部署所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)400，不會(huì)對(duì)與所述第一驅(qū)動(dòng)軸100和所述第二驅(qū)動(dòng)軸200連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)安裝位置產(chǎn)生干涉。

本發(fā)明所提供的一種用于真空腔室磁控濺射的裝置，可以一次放入多個(gè)樣品，做多次不同工藝參數(shù)的實(shí)驗(yàn)，從而大大提高實(shí)驗(yàn)效率。

本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，雖然本發(fā)明是按照多個(gè)實(shí)施例的方式進(jìn)行描述的，但是并非每個(gè)實(shí)施例僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案。說明書中如此敘述僅僅是為了清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體加以理解，并將各實(shí)施例中所涉及的技術(shù)方案看作是可以相互組合成不同實(shí)施例的方式來理解本發(fā)明的保護(hù)范圍。

以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作的等同變化、修改與結(jié)合，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。