本發(fā)明涉及磁控濺射技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種磁控濺射設(shè)備及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

磁控濺射是物理氣相沉積(physicalvapordeposition，pvd)的一種，其通過(guò)在靶材陰極表面引入磁場(chǎng)，利用磁場(chǎng)對(duì)帶電粒子的約束來(lái)提高等離子體密度以增加濺射率，具有高速、低溫、低損傷等優(yōu)勢(shì)，得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

在磁控濺射技術(shù)中，靶材表面到基板表面的距離是影響磁控濺射工藝的一個(gè)重要參數(shù)。隨著靶材的消耗，靶材的厚度越來(lái)越薄，使得靶材表面與基板表面距離會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而影響成膜工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對(duì)隨著靶材的消耗靶材表面與基板表面距離發(fā)生變化進(jìn)而導(dǎo)致影響成膜工藝的問(wèn)題，提供一種磁控濺射設(shè)備及系統(tǒng)。

一種磁控濺射設(shè)備，放置于真空室內(nèi)，包括基板平臺(tái)、靶材及磁鐵結(jié)構(gòu)；所述基板平臺(tái)用來(lái)固定基板；所述靶材安裝于所述磁鐵結(jié)構(gòu)上，并與所述基板相對(duì)放置；所述磁控濺射設(shè)備還包括移動(dòng)控制系統(tǒng)；并且，每當(dāng)所述靶材消耗設(shè)定量時(shí)，所述移動(dòng)控制系統(tǒng)則帶動(dòng)所述靶材及所述磁鐵結(jié)構(gòu)向所述基板移動(dòng)設(shè)定距離。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述移動(dòng)控制系統(tǒng)包括檢測(cè)裝置及移動(dòng)裝置；所述檢測(cè)裝置與所述移動(dòng)裝置電連接；

所述檢測(cè)裝置檢測(cè)所述靶材消耗的厚度，并將檢測(cè)信號(hào)發(fā)送至所述移動(dòng)裝置；所述移動(dòng)裝置每當(dāng)根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)判斷所述靶材消耗設(shè)定厚度時(shí)，則帶動(dòng)所述靶材及所述磁鐵結(jié)構(gòu)向所述基板移動(dòng)所述設(shè)定距離。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述移動(dòng)裝置包括控制器及移動(dòng)組件；所述控制器分別與所述檢測(cè)裝置、所述移動(dòng)組件電連接；所述靶材及所述磁鐵結(jié)構(gòu)安裝于所述移動(dòng)組件上；

所述移動(dòng)組件能夠帶動(dòng)所述靶材及所述磁鐵結(jié)構(gòu)向所述基板移動(dòng)；所述控制器接收所述檢測(cè)信號(hào)，并且所述控制器每當(dāng)根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)判斷所述靶材消耗設(shè)定厚度時(shí)，則控制所述移動(dòng)組件帶動(dòng)所述靶材及所述磁鐵結(jié)構(gòu)向所述基板移動(dòng)所述設(shè)定距離。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述檢測(cè)裝置為測(cè)距傳感器。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述檢測(cè)裝置安裝于所述基板平臺(tái)或所述真空室的腔壁上，并朝向所述靶材安裝。

一種磁控濺射系統(tǒng)，包括真空室及放置于所述真空室內(nèi)的磁控濺射設(shè)備；所述磁控濺射設(shè)備包括基板平臺(tái)、靶材及磁鐵結(jié)構(gòu)；所述基板平臺(tái)用來(lái)固定基板；所述靶材安裝于所述磁鐵結(jié)構(gòu)上，并與所述基板相對(duì)放置；所述磁控濺射設(shè)備還包括移動(dòng)控制系統(tǒng)；并且，每當(dāng)所述靶材消耗設(shè)定量時(shí)，所述移動(dòng)控制系統(tǒng)則帶動(dòng)所述靶材及所述磁鐵結(jié)構(gòu)向所述基板移動(dòng)設(shè)定距離。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述移動(dòng)控制系統(tǒng)包括檢測(cè)裝置及移動(dòng)裝置；所述檢測(cè)裝置與所述移動(dòng)裝置電連接；

所述檢測(cè)裝置檢測(cè)所述靶材消耗的厚度，并將檢測(cè)信號(hào)發(fā)送至所述移動(dòng)裝置；所述移動(dòng)裝置每當(dāng)根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)判斷所述靶材消耗設(shè)定厚度時(shí)，則帶動(dòng)所述靶材及所述磁鐵結(jié)構(gòu)向所述基板移動(dòng)所述設(shè)定距離。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述移動(dòng)裝置包括控制器及移動(dòng)組件；所述控制器分別與所述檢測(cè)裝置、所述移動(dòng)組件電連接；所述靶材及所述磁鐵結(jié)構(gòu)安裝于所述移動(dòng)組件上；

所述移動(dòng)組件能夠帶動(dòng)所述靶材及所述磁鐵結(jié)構(gòu)向所述基板移動(dòng)；所述控制器接收所述檢測(cè)信號(hào)，并且所述控制器每當(dāng)根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)判斷所述靶材消耗設(shè)定厚度時(shí)，則控制所述移動(dòng)組件帶動(dòng)所述靶材及所述磁鐵結(jié)構(gòu)向所述基板移動(dòng)所述設(shè)定距離。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述檢測(cè)裝置為測(cè)距傳感器。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述檢測(cè)裝置安裝于所述基板平臺(tái)或所述真空室的腔壁上，并朝向所述靶材安裝。

上述磁控濺射設(shè)備及系統(tǒng)具有的有益效果為：該磁控濺射設(shè)備及系統(tǒng)中，磁控濺射設(shè)備包括移動(dòng)控制系統(tǒng)，并且，每當(dāng)靶材消耗設(shè)定量時(shí)，移動(dòng)控制系統(tǒng)則帶動(dòng)靶材及磁鐵結(jié)構(gòu)向基板移動(dòng)設(shè)定距離，從而減小了靶材表面與基板之間的距離，即補(bǔ)償了因靶材的消耗使得靶材表面與基板表面距離增大的缺陷，提高了成膜工藝的穩(wěn)定性。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他實(shí)施例的附圖。

圖1為一實(shí)施方式提供的磁控濺射設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1所示實(shí)施方式的磁控濺射設(shè)備內(nèi)移動(dòng)控制系統(tǒng)的其中一種實(shí)施例的電路框圖；

圖3為圖2所示實(shí)施例的移動(dòng)控制系統(tǒng)的其中一種具體電路框圖。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容的理解更加透徹全面。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

請(qǐng)參考圖1，一實(shí)施方式提供了一種磁控濺射設(shè)備，放置于真空室100內(nèi)。磁控濺射設(shè)備包括基板平臺(tái)210、靶材220(即要沉積的材料)、磁鐵結(jié)構(gòu)230及移動(dòng)控制系統(tǒng)(圖1中未示出)。其中，基板平臺(tái)210用來(lái)固定基板(即待鍍膜的基片)。靶材220安裝于磁鐵結(jié)構(gòu)230上，并與基板相對(duì)放置。磁鐵結(jié)構(gòu)230用來(lái)控制電子、惰性ar氣體等粒子的運(yùn)行。磁鐵結(jié)構(gòu)230例如包括銅背板、磁鐵及極板。其中，銅背板放置于靶材220與磁鐵之間，極板位于磁鐵下方。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，圖1示出的結(jié)構(gòu)，僅僅是與本申請(qǐng)方案相關(guān)的部分結(jié)構(gòu)的框圖，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)方案所應(yīng)用于其上的磁控濺射設(shè)備的限定，具體的磁控濺射設(shè)備可以包括比圖中所示更多的部件。

另外，對(duì)于移動(dòng)控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，每當(dāng)靶材220消耗設(shè)定量時(shí)，移動(dòng)控制系統(tǒng)則帶動(dòng)靶材220及磁鐵結(jié)構(gòu)230向基板移動(dòng)設(shè)定距離。其中，靶材220消耗設(shè)定量，換言之，靶材220濺射出了一定量的靶原子或分子。故，在整個(gè)濺射過(guò)程中，移動(dòng)控制系統(tǒng)相當(dāng)于每隔一段時(shí)間則控制靶材220及磁鐵結(jié)構(gòu)230向基板移動(dòng)一段距離。具體地，設(shè)定距離的值可以與消耗的設(shè)定量靶材對(duì)應(yīng)的平均厚度值相同。并且，設(shè)定量和設(shè)定距離可以為固定值，也可以根據(jù)實(shí)際情況實(shí)時(shí)調(diào)整。

靶材220每次消耗設(shè)定量后，靶材220的厚度就會(huì)減薄，這時(shí)靶材220表面與基板之間的距離就會(huì)增大，即延長(zhǎng)了從靶材220中濺射出的靶原子或分子要沉積到基板所經(jīng)過(guò)的路徑，這時(shí)，靶原子或分子只有在具有較大動(dòng)能的前提下才能完全沉積到基板上，故上述路徑的延長(zhǎng)將會(huì)降低成膜速率，從而影響成膜工藝的穩(wěn)定性。因此，本發(fā)明實(shí)施方式針對(duì)上述問(wèn)題，在靶材220每次濺射出了一定數(shù)量的靶原子或分子后(即消耗了設(shè)定量后)，移動(dòng)控制系統(tǒng)則帶動(dòng)靶材220及磁鐵結(jié)構(gòu)230向基板移動(dòng)設(shè)定距離，縮短靶材220表面與基板之間的距離，從而補(bǔ)償因靶材220消耗而增大的靶材220與基板之間的距離，以使得整個(gè)濺射過(guò)程中濺射出的靶原子或分子要沉積到基板所經(jīng)過(guò)的路徑盡可能保持一致(即使得在整個(gè)濺射過(guò)程中靶材220表面與基板之間的距離盡可能保持一致)，從而提高了成膜工藝的穩(wěn)定。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，請(qǐng)參考圖2，移動(dòng)控制系統(tǒng)包括檢測(cè)裝置241及移動(dòng)裝置242。檢測(cè)裝置241與移動(dòng)裝置242電連接。

檢測(cè)裝置241檢測(cè)靶材220消耗的厚度，并將檢測(cè)信號(hào)發(fā)送至移動(dòng)裝置242。其中，檢測(cè)信號(hào)可以直接為靶材220消耗的厚度或者為其他能夠間接反映靶材220消耗厚度的量(例如靶材220表面與基板平臺(tái)210之間的距離)。另外，檢測(cè)裝置241可以周期性檢測(cè)靶材220消耗的厚度，并在每次檢測(cè)完成后將檢測(cè)信號(hào)發(fā)送至移動(dòng)裝置242。

具體地，檢測(cè)裝置241例如為測(cè)距傳感器(例如超聲波測(cè)距傳感器、激光測(cè)距傳感器或紅外線測(cè)距傳感器)?？蛇x地，檢測(cè)裝置241安裝于基板平臺(tái)210(請(qǐng)參考圖1)或真空室100的腔壁上，并朝向靶材220安裝。故，檢測(cè)裝置241能夠檢測(cè)靶材220表面至檢測(cè)裝置241所在位置之間的距離，從而能夠反映出靶材220的厚度變化情況。

需要說(shuō)明的是，如果靶材220濺射具有均勻性，則檢測(cè)裝置241可以直接設(shè)置一個(gè)，這時(shí)該檢測(cè)裝置242檢測(cè)的值可以精確反映出靶材220的厚度變化情況。如果靶材220濺射不具有均勻性，那么可以在能夠代表靶材220平均消耗量的多個(gè)位置處分別設(shè)置一個(gè)檢測(cè)裝置241，這時(shí)可以將所有檢測(cè)裝置241的檢測(cè)值求平均，從而反映靶材220的平均厚度變化情況，以提高檢測(cè)的精確性。

移動(dòng)裝置242每當(dāng)根據(jù)來(lái)自檢測(cè)裝置241的檢測(cè)信號(hào)判斷靶材220消耗設(shè)定厚度時(shí)，則帶動(dòng)靶材220及磁鐵結(jié)構(gòu)230向基板移動(dòng)設(shè)定距離。其中，設(shè)定厚度可以為固定值也可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

其中，如果檢測(cè)裝置241的檢測(cè)信號(hào)直接為靶材220消耗的厚度，則移動(dòng)裝置242可以直接可以根據(jù)靶材消耗的厚度來(lái)控制靶材220及磁鐵結(jié)構(gòu)230向基板移動(dòng)。如果檢測(cè)裝置241的檢測(cè)信號(hào)為其他能夠間接反映靶材220消耗厚度的量，則檢測(cè)裝置241先根據(jù)檢測(cè)信號(hào)計(jì)算靶材220消耗的厚度(例如：如果檢測(cè)信號(hào)為靶材220表面與基板平臺(tái)210之間的距離，檢測(cè)裝置241可以將最近兩次接收的檢測(cè)信號(hào)相減，即可得出靶材220在最近一次的檢測(cè)時(shí)間段內(nèi)消耗的厚度)。

具體地，請(qǐng)參考圖3，移動(dòng)裝置242包括控制器2421及移動(dòng)組件2422?？刂破?421分別與檢測(cè)裝置241、移動(dòng)組件2422電連接。靶材220及磁鐵結(jié)構(gòu)230安裝在移動(dòng)組件2422上。

移動(dòng)組件2422能夠帶動(dòng)靶材220及磁鐵結(jié)構(gòu)230向基板移動(dòng)。其中，移動(dòng)組件2422例如為電動(dòng)絲桿升降機(jī)，其中，電動(dòng)絲桿升降機(jī)由電機(jī)、蝸輪、蝸桿、箱體、軸承、絲杠等零部件組成，電機(jī)驅(qū)動(dòng)蝸桿旋轉(zhuǎn)，蝸桿驅(qū)動(dòng)蝸輪減速旋轉(zhuǎn)，蝸輪內(nèi)腔加工為內(nèi)螺紋以驅(qū)動(dòng)絲杠上下移動(dòng)。這時(shí)，如果將絲桿與靶材220、磁鐵結(jié)構(gòu)230固定，在絲桿的帶動(dòng)下即可使得靶材220、磁鐵結(jié)構(gòu)230向基板移動(dòng)?？梢岳斫獾氖牵苿?dòng)組件2422還可以為其他能夠自動(dòng)帶動(dòng)靶材220、磁鐵結(jié)構(gòu)230移動(dòng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。

控制器2421接收來(lái)自檢測(cè)裝置241的檢測(cè)信號(hào)，并且，控制器2421每當(dāng)根據(jù)該檢測(cè)信號(hào)判斷靶材220消耗設(shè)定厚度時(shí)，則控制移動(dòng)組件2422帶動(dòng)靶材220及磁鐵結(jié)構(gòu)230向基板移動(dòng)設(shè)定距離。

具體地，控制器2421例如為plc(programmablelogiccontroller，可編程邏輯控制器)。這時(shí)，控制器2421即可與上述電動(dòng)絲桿升降機(jī)中的電機(jī)電連接，并通過(guò)控制電機(jī)來(lái)使得靶材220、磁鐵結(jié)構(gòu)230向基板移動(dòng)?？梢岳斫獾氖?，控制器2421也可以為其他具有數(shù)據(jù)處理能力的器件。

可以理解的是，移動(dòng)控制系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)方式不限于上述情況，例如：移動(dòng)控制系統(tǒng)可以只是單純能夠進(jìn)行上下移動(dòng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，且由操作員來(lái)檢測(cè)靶材220的消耗量，當(dāng)操作員發(fā)現(xiàn)靶材消耗了設(shè)定量后，則控制移動(dòng)控制系統(tǒng)帶動(dòng)靶材220、磁鐵結(jié)構(gòu)230向基板移動(dòng)設(shè)定距離。

另一實(shí)施方式提供了一種磁控濺射系統(tǒng)，包括真空室及放置于所述真空室內(nèi)的磁控濺射設(shè)備。所述磁控濺射設(shè)備包括基板平臺(tái)、靶材及磁鐵結(jié)構(gòu)；所述基板平臺(tái)用來(lái)固定基板。所述靶材安裝于所述磁鐵結(jié)構(gòu)上，并與所述基板相對(duì)放置。所述磁控濺射設(shè)備還包括移動(dòng)控制系統(tǒng)。并且，每當(dāng)所述靶材消耗設(shè)定量時(shí)，所述移動(dòng)控制系統(tǒng)則帶動(dòng)所述靶材及所述磁鐵結(jié)構(gòu)向所述基板移動(dòng)設(shè)定距離。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述移動(dòng)控制系統(tǒng)包括檢測(cè)裝置及移動(dòng)裝置；所述檢測(cè)裝置與所述移動(dòng)裝置電連接；

所述檢測(cè)裝置檢測(cè)所述靶材消耗的厚度，并將檢測(cè)信號(hào)發(fā)送至所述移動(dòng)裝置；所述移動(dòng)裝置每當(dāng)根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)判斷所述靶材消耗設(shè)定厚度時(shí)，則帶動(dòng)所述靶材及所述磁鐵結(jié)構(gòu)向所述基板移動(dòng)所述設(shè)定距離。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述移動(dòng)裝置包括控制器及移動(dòng)組件；所述控制器分別與所述檢測(cè)裝置、所述移動(dòng)組件電連接；所述靶材及所述磁鐵結(jié)構(gòu)安裝于所述移動(dòng)組件上；

所述移動(dòng)組件能夠帶動(dòng)所述靶材及所述磁鐵結(jié)構(gòu)向所述基板移動(dòng)；所述控制器接收所述檢測(cè)信號(hào)，并且所述控制器每當(dāng)根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)判斷所述靶材消耗設(shè)定厚度時(shí)，則控制所述移動(dòng)組件帶動(dòng)所述靶材及所述磁鐵結(jié)構(gòu)向所述基板移動(dòng)所述設(shè)定距離。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述檢測(cè)裝置為測(cè)距傳感器。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述檢測(cè)裝置安裝于所述基板平臺(tái)或所述真空室的腔壁上，并朝向所述靶材安裝。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施方式提供的磁控濺射系統(tǒng)中的真空室、磁控濺射設(shè)備分別與上一實(shí)施方式涉及的磁控濺射設(shè)備、真空室100相同，這里就不再贅述。

以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合，為使描述簡(jiǎn)潔，未對(duì)上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說(shuō)明書(shū)記載的范圍。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。