一種雙通道類金剛石碳膜沉積裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及鍍膜技術領域，尤其涉及一種雙通道類金剛石碳膜沉積裝置，真空室的上蓋與真空室的室底相對，真空室的側壁連接上蓋和室底；陽極靶和陰極靶設置在真空室的內部，陽極靶與陰極靶相對設置，陰極靶位于真空室的室底與陽極靶之間；驅動機構穿過室底與陰極靶相連；第一連接通道和第二連接通道在并聯(lián)后，串聯(lián)在抽真空裝置和真空室之間，連通抽真空裝置與真空室，第一連接通道的直徑為第二連接通道的直徑的3倍；第一調節(jié)閥設置在第一連接通道與真空室連通處；第二調節(jié)閥設置在第二連接通道與真空室連通處。本申請通過在抽真空裝置與真空室之間設置兩個連接通道，通過對兩個連接通道的開閉程度的調節(jié)，能夠精確的控制沉積裝置內部氣流的均勻性。
【專利說明】
一種雙通道類金剛石碳膜沉積裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及鍍膜技術領域，尤其涉及一種雙通道類金剛石碳膜沉積裝置。
【背景技術】
[0002]類金剛石碳膜(Diamond Like Carbon，DLC)是一種以sp3和sp2鍵的形式結合生成的亞穩(wěn)態(tài)材料，其不僅兼具了金剛石和石墨的優(yōu)良特性，還具有高硬度、高電阻率和良好光學性能，同時又具有自身獨特摩擦學特性，可廣泛用于機械、電子、光學、熱學、聲學和醫(yī)學等領域。
[0003]由于DLC是亞穩(wěn)態(tài)材料，在制備過程中需要荷能離子轟擊生長表面，通常，采用物理氣相沉積方法、化學沉積方法或等離子體增強化學氣相沉積(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposit1n,PECVD)方法進行制備，而PECVD方法由于沉積速率快、成膜質量好，被廣泛應用于DLC的制備。
[0004]對于沉積裝置而言，其內部的氣流的均勻性對沉積效果至關重要?，F(xiàn)有技術在沉積裝置的抽真空裝置與真空室之間僅存在一個連接通道，在調節(jié)氣流時，不僅調節(jié)精度低，重復性差，還會導致沉積效果不理想。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型通過提供一種雙通道類金剛石碳膜沉積裝置，解決了現(xiàn)有技術中沉積裝置內氣流調節(jié)精度低、重復性差的技術問題。
[0006]本實用新型實施例提供了一種雙通道類金剛石碳膜沉積裝置，包括真空室、陽極靶、陰極靶、驅動機構、抽真空裝置、第一連接通道、第二連接通道、第一調節(jié)閥、第二調節(jié)閥和充氣引入座；
[0007]所述真空室的上蓋與所述真空室的室底相對，所述真空室的側壁連接所述上蓋和所述室底，以形成一腔室；
[0008]所述陽極靶和所述陰極靶設置在所述真空室的內部，且，所述陽極靶與所述陰極靶相對設置，所述陰極靶位于所述真空室的室底與所述陽極靶之間；
[0009]所述驅動機構穿過所述室底與所述陰極靶相連；
[0010]所述第一連接通道和所述第二連接通道在并聯(lián)后，串聯(lián)在所述抽真空裝置和所述真空室之間，以連通所述抽真空裝置與所述真空室，其中，所述第一連接通道的直徑為所述第二連接通道的直徑的3倍；
[0011 ]所述第一調節(jié)閥設置在所述第一連接通道與所述真空室連通處；
[0012]所述第二調節(jié)閥設置在所述第二連接通道與所述真空室連通處；
[0013]所述充氣引入座設置在所述室底。
[0014]優(yōu)選的，所述第二連接通道的直徑范圍為60?100mm。
[0015]優(yōu)選的，所述第二連接通道的直徑為80_。
[0016]優(yōu)選的，還包括氣壓傳感器；
[0017]所述氣壓傳感器設置于所述真空室的內部，且，所述氣壓傳感器分別與所述第一調節(jié)閥和所述第二調節(jié)閥相連。
[0018]優(yōu)選的，所述第一調節(jié)閥和所述第二調節(jié)閥均為蝶閥。
[0019]優(yōu)選的，所述驅動機構為電機。
[0020]優(yōu)選的，還包括升降機構；
[0021 ]所述升降機構與所述上蓋相連。
[0022]優(yōu)選的，所述升降機構為電動升降機構或液壓升降機構。
[0023]優(yōu)選的，所述抽真空裝置為抽真空裝置。
[0024]本實用新型實施例中的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優(yōu)點:
[0025]本實用新型通過在抽真空裝置與真空室之間設置一大一小兩個直徑不同的連接通道，兩個連接通道之間并聯(lián)，通過對兩個連接通道的開閉程度的調節(jié)，能夠精確的控制沉積裝置內部氣流的均勻性，保證氣流均勻，重復性好，反應速度快，同時還能夠得到滿意的沉積效果。
【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為本實用新型實施例中一種雙通道類金剛石碳膜沉積裝置的剖面圖。
[0028]其中，I為真空室，101為上蓋，2為門體，3為陽極靶，4為陰極靶，5為驅動機構，6為抽真空裝置，71為第一連接通道，72為第二連接通道，8為機架，9為探視窗，10為升降機構，11為電場平衡機構，12為第二調節(jié)閥。
【具體實施方式】
[0029]為解決現(xiàn)有技術中沉積裝置內氣流調節(jié)精度低、重復性差的技術問題，本實用新型提供一種雙通道類金剛石碳膜沉積裝置，通過在抽真空裝置與真空室之間設置一大一小兩個直徑不同的連接通道，兩個連接通道之間并聯(lián)，通過對兩個連接通道的開閉程度的調節(jié)，能夠精確的控制沉積裝置內部氣流的均勻性，保證氣流均勻，重復性好，反應速度快，同時還能夠得到滿意的沉積效果。
[0030]為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0031]本實用新型實施例提供一種類金剛石碳膜沉積裝置，如圖1所示，所述裝置包括真空室1、陽極靶3、陰極靶4、驅動機構5、抽真空裝置6、第一連接通道71、第二連接通道72、第一調節(jié)閥、第二調節(jié)閥12和機架8，其中，第一調節(jié)閥未圖示。真空室I放置于機架8上。陽極靶3和陰極靶4設置在真空室I的內部，且，陽極靶3與陰極靶4相對設置，且陰極靶4位于真空室I的室底與陽極靶3之間。驅動機構5穿過真空室I的室底與陰極靶4相連。第一連接通道71和第二連接通道72在并聯(lián)后，串聯(lián)在抽真空裝置6和真空室I之間，以連通抽真空裝置6與真空室I，其中，抽真空裝置6具體為分子栗。第一連接通道71和第二連接通道72的直徑不同，第一連接通道71的直徑為第二連接通道72的直徑的3倍。第一調節(jié)閥設置在第一連接通道71與真空室I連通處。第二調節(jié)閥12設置在第二連接通道72與真空室I連通處。其中，第一調節(jié)閥用于控制第一連接通道71的開閉程度，第二調節(jié)閥12用于控制第二連接通道72的開閉程度，第一調節(jié)閥與第一連接通道71的尺寸匹配，第二調節(jié)閥12與第二連接通道72的尺寸匹配，第一調節(jié)閥和第二調節(jié)閥12均為蝶閥。
[0032]本申請在抽真空裝置6與真空室I之間設置一大一小兩個直徑不同的連接通道，通過對兩個連接通道的控制，能夠精確的控制沉積裝置內部氣流的均勻性，保證氣流均勻，重復性好，同時還能夠得到滿意的沉積效果。
[0033]在本申請中，第二連接通道72的優(yōu)選直徑范圍為60?100mm，從而，第一連接通道71的直徑范圍為180mm?300_。為達到更好的調節(jié)效果，優(yōu)選的，第二連接通道72的直徑為80mm，則第一連接通道71的直徑為240mm。
[0034]需要說明的是，根據(jù)實際抽真空和充氣情況的不同，可以采用不同的調節(jié)策略對兩個調節(jié)閥進行控制，進而調節(jié)兩個連接通道的開閉程度，例如，關閉任一連接通道，僅調節(jié)打開的另一連接通道，或者，同時打開兩個連接通道并進行調節(jié)。本申請下面將對調節(jié)策略給出一具體實施例，但對于連接通道的開閉以及開閉程度的調節(jié)并不限于此具體實施例，本領域技術人員在基于本實用新型公開的內容啟示下，能夠根據(jù)實際情況以其他方式調節(jié)連接通道。
[0035]在一具體實施例中，直徑為240mm的第一連接通道71用于抽本地真空，而直徑為80mm的第二連接通道72用于進一步對氣流進行精確控制，當抽本地真空時，通過控制第一調節(jié)閥，使第一連接通道71處于全開狀態(tài)，即第一連接通道71的直徑敞開程度為100%，同時，通過控制第二調節(jié)閥12，使第二連接通道72處于全閉狀態(tài)，S卩，第二連接通道72的直徑敞開程度為O %，從而快速抽本地真空。在抽本地真空結束后，逐漸關閉第一連接通道71，并逐漸打開第二連接通道72，利用直徑較小的第二連接通道72來調節(jié)沉積裝置內的氣流。
[0036]進一步，本申請的雙通道類金剛石碳膜沉積裝置還包括氣壓傳感器，氣壓傳感器設置于真空室I的內部，且，氣壓傳感器分別與第一調節(jié)閥和第二調節(jié)閥12相連。氣壓傳感器用于檢測真空室I內部的氣壓值，并反饋給第一調節(jié)閥和第二調節(jié)閥12，以實現(xiàn)對第一調節(jié)閥和第二調節(jié)閥12的自動控制。
[0037]另外，本申請的雙通道類金剛石碳膜沉積裝置還包括升降機構10。升降機構10的一端固定在機架8上，且，升降機構10的另一端與真空室I的上蓋101相連。利用升降機構10能夠打開真空室11的上蓋101，并旋轉上蓋101，以便于對真空室I內部的元件進行拆卸。進一步，升降機構10為電動升降機構或液壓升降機構。另外，在真空室I的室底還設置有充氣引入座，充氣系統(tǒng)通過充氣引入座與真空室I相連，保證穩(wěn)定的充氣，其中，充氣引入座未圖不O
[0038]現(xiàn)有技術在清理沉積物垃圾時，真空吸頭從真空室I的上方伸入到真空室I的底部，對底部的沉積物垃圾進行清理，由于真空吸頭往往不方便拐彎，因此，在清理真空室I底部的沉積物垃圾時，清掃難度大，存在清理不徹底的問題，難以將沉積物垃圾清理干凈，影響下一次沉積。因此，在真空室I的側壁上開設一開口，門體2在開口處與真空室I連接，用于蓋設開口。
[0039]本申請在真空室丨的側壁上設置門體2，在需要清理沉積物垃圾時，打開側壁上的門體2，將真空吸頭從真空室I的側壁伸到內部進行清掃，真空吸頭不再需要拐彎，易于清理底部的沉積物垃圾，清理徹底，不會污染下一次沉積過程。
[0040]通常，真空室I為圓柱體，在本申請中，門體2的形狀不受開口的限制，只要門體2在與真空室I連接后，在關門時能夠保證真空室I封閉即可。門體2的形狀可以為方形，也可以為圓形。另外，優(yōu)選的，門體2的材料與真空室I的材料相同。
[0041 ] 為方便隨時觀察真空室I內的反應狀態(tài)，以及觀察真空室I內沉積物垃圾的積累程度，門體2上設置有一探視窗9，探視窗9的形狀同樣不受門體2的形狀的限制，當門體2為方形時，探視窗9可以為圓形，也可以為方形。通過探視窗9，操作人員能夠隨時觀察真空室I內的反應狀態(tài)，并在需要時作出相應的處理，同時，通過探視窗9還能夠隨時觀察到沉積物垃圾的積累程度，在積累到一定程度后，停止反應打開門體2進行清掃。
[0042]由于在增設門體2時，將會在真空室I的側壁上開口，而開口會在一定程度上造成真空室I內的電場不平衡。因此，本申請在開口處增設電場平衡機構11，電場平衡機構11可拆卸地連接在開口處的真空室I的側壁上，用于補全開口，其中，電場平衡機構11呈板狀，且，電場平衡機構11的尺寸大于等于開口的尺寸。
[0043]具體來講，當電場平衡機構11的尺寸大于開口的尺寸時，電場平衡機構11與開口的形狀可以相同，也可以不同，只要在安裝后，電場平衡機構11能夠補全開口即可。而，當電場平衡機構11的尺寸等于開口的尺寸時，電場平衡機構11與開口的形狀相同，大小也相同，在安裝時，電場平衡機構11剛好能夠補全開口。本申請通過在開口處增設電場平衡機構11，利用電場平衡機構11補全真空室I的側壁上的開口，從而能夠保證真空室I內的電場平衡，進而保證沉積效果。
[0044]優(yōu)選的，電場平衡機構11的尺寸與開口的尺寸相同，電場平衡機構11剛好能夠補全開口，從而，既能夠保證電場平衡，又不會浪費材料。又，電場平衡機構11與真空室I的側壁之間通過螺栓連接，當需要從真空室I內部拆卸下電場平衡機構11時，先拆卸下螺栓，再從真空室I側壁上取下電場平衡機構11，拆卸方便。
[0045]當真空室I為圓柱體時，在一種具體實施例中，開口為弧形，從而，與開口相匹配的電場平衡機構11為弧形板，該弧形板的弧度與開口相匹配，因此，該弧形板的弧度與真空室I的側壁的弧度相匹配。進一步，該弧形板與陰極靶4同心。當然，根據(jù)實際需要若開設的開口不是弧形，則根據(jù)開口實際的形狀與大小，適應性地調整電場平衡機構11的形狀與大小，以確保電場平衡機構11補全開口。優(yōu)選的，電場平衡機構11的材料與真空室I的材料相同。
[0046]需要說明的是，當所述裝置包括電場平衡機構11，在需要清理沉積物垃圾時，先拆卸下電場平衡機構U，接著真空吸頭才能從真空室I側壁打開的門體2伸到內部進行清掃，在清掃后，再將電場平衡機構11安裝到真空室I的側壁上。
[0047]上述本申請實施例中的技術方案，至少具有如下的技術效果或優(yōu)點:
[0048]本實用新型通過在抽真空裝置與真空室之間設置一大一小兩個直徑不同的連接通道，兩個連接通道之間并聯(lián)，通過對兩個連接通道的開閉程度的調節(jié)，能夠精確的控制沉積裝置內部氣流的均勻性，保證氣流均勻，重復性好，反應速度快，同時還能夠得到滿意的沉積效果。
[0049]盡管已描述了本實用新型的優(yōu)選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本實用新型范圍的所有變更和修改。
[0050]顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍之內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
【主權項】
1.一種雙通道類金剛石碳膜沉積裝置，其特征在于，包括真空室、陽極靶、陰極靶、驅動機構、抽真空裝置、第一連接通道、第二連接通道、第一調節(jié)閥、第二調節(jié)閥和充氣引入座； 所述真空室的上蓋與所述真空室的室底相對，所述真空室的側壁連接所述上蓋和所述室底，以形成一腔室； 所述陽極靶和所述陰極靶設置在所述真空室的內部，且，所述陽極靶與所述陰極靶相對設置，所述陰極靶位于所述真空室的室底與所述陽極靶之間； 所述驅動機構穿過所述室底與所述陰極靶相連； 所述第一連接通道和所述第二連接通道在并聯(lián)后，串聯(lián)在所述抽真空裝置和所述真空室之間，以連通所述抽真空裝置與所述真空室，其中，所述第一連接通道的直徑為所述第二連接通道的直徑的3倍； 所述第一調節(jié)閥設置在所述第一連接通道與所述真空室連通處； 所述第二調節(jié)閥設置在所述第二連接通道與所述真空室連通處； 所述充氣弓I入座設置在所述室底。2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第二連接通道的直徑范圍為60?100mm。3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述第二連接通道的直徑為80_。4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括氣壓傳感器； 所述氣壓傳感器設置于所述真空室的內部，且，所述氣壓傳感器分別與所述第一調節(jié)閥和所述第二調節(jié)閥相連。5.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述第一調節(jié)閥和所述第二調節(jié)閥均為蝶閥。6.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述驅動機構為電機。7.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括升降機構； 所述升降機構與所述上蓋相連。8.如權利要求7所述的裝置，其特征在于，所述升降機構為電動升降機構或液壓升降機構。9.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述抽真空裝置為抽真空裝置。
【文檔編號】C23C16/455GK205529027SQ201620267625
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】向勇, 傅紹英, 徐子明, 楊小軍, 孫力
【申請人】成都西沃克真空科技有限公司