CN109355631B - 用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置及其加工方法 - Google Patents

用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置及其加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置及其加工方法，涉及溅射设备技术领域。包括本体，所述本体包括与基板连接的圆柱体、以及圆台体；所述圆柱体具有第一原子通道；沿所述圆台体的窄面至所述圆台体的宽面的方向，所述圆台体上开设有若干个相互独立的第二原子通道；若干个所述第二原子通道布满所述圆台体，其中，所述第二原子通道的截面为六边形；所述第一原子通道与所述第二原子通道连通；位于所述圆台体的宽面，所述圆台体与所述圆柱体一体成型；该用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置能够提高薄膜的均匀性。

Description

用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置及其加工方法
技术领域
本发明涉及补偿发生设备技术领域，尤其是涉及用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置及其加工方法。
背景技术
溅射是制备薄膜材料的主要技术之一，它利用离子源产生的离子，在真空中经过加速聚集，而形成高速度能的离子束流，轰击固体表面，离子和固体表面原子发生动能交换，使固体表面的原子离开固体并沉积在基板表面形成薄膜材料。
在原子沉积在基板形成薄膜的过程中，会出现不规则运动的原子，不规则运动的原子若沉积在基板上形成薄膜，则会使得薄膜均匀性较差。
发明内容
本发明的目的在于提供用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置及其加工方法，该用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置能够提高薄膜的均匀性。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
根据本发明的一方面，提供用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置，包括本体，所述本体包括与基板连接的圆柱体、以及圆台体；
所述圆柱体具有第一原子通道；
沿所述圆台体的窄面至所述圆台体的宽面的方向，所述圆台体上开设有若干个相互独立的第二原子通道；若干个所述第二原子通道布满所述圆台体，其中，所述第二原子通道的截面为六边形；
所述第一原子通道与所述第二原子通道连通；
位于所述圆台体的宽面，所述圆台体与所述圆柱体一体成型。
进一步地，远离所述圆台体，所述圆柱体的外壁设有环绕所述圆柱体一周、且向外凸出的环状凸起。
进一步地，沿所述圆台体的窄面至所述圆台体的宽面的方向，所述环状凸起上设有贯穿所述环状凸起、且与基板连接的连接部。
进一步地，所述连接部包括与基板连接的圆柱通道、以及与基板适应的第一U型缺口；
背向所述圆台体，所述环状凸起设有所述第一U型缺口；
沿所述圆台体的窄面至所述圆台体的宽面的方向，所述圆柱通道贯穿所述环状凸起，且与所述第一U型缺口连通。
进一步地，所述连接部还包括与基板适应的第二U型缺口；
朝向所述圆台体，所述环状凸起设有所述第二U型缺口。
根据本发明的另一方面，提供用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置的加工方法，采用上述技术方案提供的用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置，包括以下步骤：
截面为圆形的第二原子通道形成步骤：沿本体的轴心方向，在除去圆柱体的剩余本体上钻出若干个相互独立的第二原子通道，若干个所述第二原子通道布满所述剩余本体，且所述第二原子通道与所述圆柱体具有的第一原子通道连通，其中，所述第二原子通道的截面为圆形；
圆台体形成步骤：将所述剩余本体半精车形成圆台体，且所述第二原子通道的截面随之改变；
截面为六边形的第二原子通道形成步骤：将截面改变的所述第二原子通道经铣床加工成截面为六边形的所述第二原子通道。
进一步地，在所述截面为圆形的第二原子通道形成步骤与所述圆台体形成步骤之间，还包括：
环状凸起形成步骤：将所述圆柱体的外壁精车形成环绕所述圆柱体一周、且向外凸出的环状凸起。
进一步地，在所述环状凸起形成步骤与所述圆台体形成步骤之间，还包括：
连接部形成步骤：在所述环状凸起上钻出连接部。
进一步地，连接部形成的具体步骤包括：
在所述环状凸起钻出第一U型缺口；
在所述环状凸起上钻出贯穿所述环状凸起的圆柱通道，所述圆柱通道与所述第一U型缺口连通。
进一步地，连接部形成的具体步骤还包括：
在所述环状凸起上钻出第二U型缺口。
根据本发明的用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置，包括本体，所述本体包括与基板连接的圆柱体、以及圆台体；所述圆柱体具有第一原子通道；沿所述圆台体的窄面至所述圆台体的宽面的方向，所述圆台体上开设有若干个相互独立的第二原子通道；若干个所述第二原子通道布满所述圆台体，其中，所述第二原子通道的截面为六边形；所述第一原子通道与所述第二原子通道连通；位于所述圆台体的宽面，所述圆台体与所述圆柱体一体成型；对于该装置而言，在使用时，离子发生器和靶材容置在真空的腔室内，圆柱体与基板连接，离子发生器轰击靶材，离子与靶材表面原子发生动能交换，使得靶材表面的原子离开靶材，原子依次经第一原子通道以及第二原子通道沉积在基板表面形成薄膜，由于圆台体上开设有若干个相互独立的第二原子通道，原子在经过第二原子通道时截面为六边形的第二原子通道的内壁会吸附不规则运动的原子，避免不规则运动的原子沉积在基板上形成不均匀的薄膜，使得规则运动的原子沉积在基板形成薄膜，提高薄膜的均匀性。
根据本发明的用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置的加工方法，包括以下步骤：截面为圆形的第二原子通道形成步骤：沿本体的轴心方向，在除去圆柱体的剩余本体上钻出若干个相互独立的第二原子通道，若干个所述第二原子通道布满所述剩余本体，且所述第二原子通道与所述圆柱体具有的第一原子通道连通，其中，所述第二原子通道的截面为圆形；圆台体形成步骤：将所述剩余本体半精车形成圆台体，且所述第二原子通道的截面随之改变；截面为六边形的第二原子通道形成步骤：将截面改变的所述第二原子通道经铣床加工成截面为六边形的所述第二原子通道；对于该加工方法而言，在形成截面为六方形的第二原子通道的过程中，先在剩余本体上钻出若干个相互独立的截面为圆形的第二原子通道，即粗钻第二原子通道，先做一个初步的粗钻处理，将大部分余料钻掉，加快后续铣床加工的速度，以及先将剩余本体半精车形成圆台体，再将截面改变的第二原子通道经铣床加工成截面为六边形的所述第二原子通道，而不是先将截面为圆形的第二原子通道经铣床加工成截面为六边形的所述第二原子通道，再将剩余本体加工形成圆台体，原因在于先将剩余本体半精车形成圆台体，减小了后续铣床加工的加工余量，缩短加工的时间，从而提高了加工的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置的加工方法流程图；
图3为本发明实施例提供的用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置的加工方法流程图；
图4为本发明实施例提供的用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置的加工方法流程图。
图标：10-本体；101-圆柱体；1011-第一原子通道；1012-环状凸起；102-圆台体；1021-第二原子通道；103-连接部；1031-圆柱通道；1032-第一U型缺口；1033-第二U型缺口；S1-截面为圆形的第二原子通道形成步骤；S2-圆台体形成步骤；S3-截面为六边形的第二原子通道形成步骤；S12-环状凸起形成步骤；S13-连接部形成步骤。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例
根据本发明的一个方面，提供用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置，如图1所示，包括本体10，本体10包括与基板连接的圆柱体101、以及圆台体102；
圆柱体101具有第一原子通道1011；
沿圆台体102的窄面至圆台体102的宽面的方向，圆台体102上开设有若干个相互独立的第二原子通道1021；若干个第二原子通道1021布满圆台体102，其中，第二原子通道1021的截面为六边形；
第一原子通道1011与第二原子通道1021连通；
位于圆台体102的宽面，圆台体102与圆柱体101一体成型。
根据本发明的用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置，对于该装置而言，在使用时，离子发生器和靶材容置在真空的腔室内，圆柱体101与基板连接，离子发生器轰击靶材，离子与靶材表面原子发生动能交换，使得靶材表面的原子离开靶材，原子依次经第一原子通道1011以及第二原子通道1021沉积在基板表面形成薄膜，由于圆台体102上开设有若干个相互独立的第二原子通道1021，原子在经过第二原子通道1021时截面为六边形的第二原子通道1021的内壁会吸附不规则运动的原子，避免不规则运动的原子沉积在基板上形成不均匀的薄膜，使得规则运动的原子沉积在基板形成薄膜，提高薄膜的均匀性。
根据本发明用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置的一种实施方式，如图1所示，远离圆台体102，圆柱体101的外壁设有环绕圆柱体101一周、且向外凸出的环状凸起1012。
根据本实用的新型用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置，为了与基板相适应，且与基板紧密地接触，于是，在圆柱体101的外壁设有环状凸起1012，该环状凸起1012可为圆环状或方形；可根据基板的形状，选择环状凸起1012的形状；
圆柱体101与基板连接的连接方式包括多种，例如：
方式一：沿圆台体102的窄面至圆台体102的宽面的方向，环状凸起1012上设有贯穿环状凸起1012、且与基板连接的连接部103。
连接部103包括与基板连接的圆柱通道1031、以及与基板适应的第一U型缺口1032；
背向圆台体102，环状凸起1012设有第一U型缺口1032；
沿圆台体102的窄面至圆台体102的宽面的方向，圆柱通道1031贯穿环状凸起1012，且与第一U型缺口1032连通。
其中，第一U型缺口1032用于与基板卡接以使圆柱体101与基板紧密地接触，圆柱通道1031用于与基板固定连接。
方式二：连接部103包括与基板连接的圆柱通道1031、与基板适应的第一U型缺口1032以及第二U型缺口1033；
朝向圆台体102，环状凸起1012设有第二U型缺口1033。
其中，第一U型缺口1032用于与基板卡接以使圆柱体101与基板紧密地接触，圆柱通道1031用于与基板固定连接，第二U型缺口1033用于与基板卡接以使圆柱体101与基板紧密地接触。
根据本发明的另一方面，提供用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置的加工方法，采用上述技术方案提供的用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置，如图2所示，图2为本发明实施例提供的用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置的加工方法流程图；包括以下步骤：
截面为圆形的第二原子通道形成步骤S1：沿本体10的轴心方向，在除去圆柱体101的剩余本体10上钻出若干个相互独立的第二原子通道1021，若干个第二原子通道1021布满剩余本体10，且第二原子通道1021与圆柱体101具有的第一原子通道1011连通，其中，第二原子通道1021的截面为圆形；
圆台体形成步骤S2：将剩余本体10半精车形成圆台体102，且第二原子通道1021的截面随之改变；
截面为六边形的第二原子通道形成步骤S3：将截面改变的第二原子通道1021经铣床加工成截面为六边形的第二原子通道1021。
根据本发明的用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置的加工方法，对于该加工方法而言，在形成截面为六方形的第二原子通道1021的过程中，先在剩余本体10上钻出若干个相互独立的截面为圆形的第二原子通道1021，即粗钻第二原子通道1021，先做一个初步的粗钻处理，将大部分余料钻掉，加快后续铣床加工的速度，以及先将剩余本体10半精车形成圆台体102，再将截面改变的第二原子通道1021经铣床加工成截面为六边形的所述第二原子通道1021，而不是先将截面为圆形的第二原子通道1021经铣床加工成截面为六边形的所述第二原子通道1021，再将剩余本体10加工形成圆台体102，原因在于先将剩余本体10半精车形成圆台体102，减小了后续铣床加工的加工余量，缩短加工的时间，从而提高了加工的效率。
根据本发明用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置的加工方法的一种实施方式，如图3所示，图3为本发明实施例提供的用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置的加工方法流程图；在截面为圆形的第二原子通道形成步骤与圆台体形成步骤之间，还包括：
环状凸起形成步骤S12：将圆柱体101的外壁精车形成环绕圆柱体101一周、且向外凸出的环状凸起。
为了与基板相适应，且与基板紧密地接触，于是，在圆柱体101的外壁设有环状凸起1012，该环状凸起1012可为圆环状或方形；可根据基板的形状，选择环状凸起1012的形状。
根据本发明用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置的加工方法的一种实施方式，如图4所示，图4为本发明实施例提供的用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置的加工方法流程图。在环状凸起形成步骤与圆台体形成步骤之间，还包括：
连接部形成步骤S13：在环状凸起1012上钻出连接部103。
根据本发明用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置的加工方法的一种实施方式，连接部形成的具体步骤包括：
在环状凸起1012钻出第一U型缺口1032；
在环状凸起1012上钻出贯穿环状凸起1012的圆柱通道1031，圆柱通道1031与第一U型缺口1032连通。
第一U型缺口1032用于与基板卡接以使圆柱体101与基板紧密地接触，圆柱通道1031用于与基板固定连接。
根据本发明的用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置的加工方法，需要说明的是，在环状凸起钻出第一U型缺口1032与圆柱通道1031时，将剩余本体10倒放，圆柱体101在上，在环状凸起1012上先钻出第一U型缺口1032，在第一U型缺口1032的内钻出贯穿环状凸起1012的圆柱通道1031，之所以将剩余本体10倒放，圆柱体101在上，是为了便于钻出第一U型缺口1032。
根据本发明用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置的加工方法的一种实施方式，连接部形成的具体步骤还包括：
在环状凸起1012上钻出第二U型缺口1033。
第二U型缺口1033用于与基板卡接以使圆柱体101与基板紧密地接触。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置，其特征在于，包括本体，
所述本体包括与基板连接的圆柱体、以及圆台体；
所述圆柱体具有第一原子通道；
沿所述圆台体的窄面至所述圆台体的宽面的方向，所述圆台体上开设有若干个相互独立的第二原子通道；若干个所述第二原子通道布满所述圆台体，其中，所述第二原子通道的截面为六边形；
所述第一原子通道与所述第二原子通道连通；
位于所述圆台体的宽面，所述圆台体与所述圆柱体一体成型。
2.根据权利要求1所述的用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置，其特征在于，远离所述圆台体，所述圆柱体的外壁设有环绕所述圆柱体一周、且向外凸出的环状凸起。
3.根据权利要求2所述的用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置，其特征在于，沿所述圆台体的窄面至所述圆台体的宽面的方向，所述环状凸起上设有贯穿所述环状凸起、且与基板连接的连接部。
4.根据权利要求3所述的用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置，其特征在于，所述连接部包括与基板连接的圆柱通道、以及与基板适应的第一U型缺口；
背向所述圆台体，所述环状凸起设有所述第一U型缺口；
沿所述圆台体的窄面至所述圆台体的宽面的方向，所述圆柱通道贯穿所述环状凸起，且与所述第一U型缺口连通。
5.根据权利要求4所述的用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置，其特征在于，所述连接部还包括与基板适应的第二U型缺口；朝向所述圆台体，所述环状凸起设有所述第二U型缺口。
6.用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置的加工方法，加工权利要求1-5任一项所述的用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置，其特征在于，包括以下步骤：
截面为圆形的第二原子通道形成步骤：沿本体的轴心方向，在除去圆柱体的剩余本体上钻出若干个相互独立的第二原子通道，若干个所述第二原子通道布满所述剩余本体，且所述第二原子通道与所述圆柱体具有的第一原子通道连通，其中，所述第二原子通道的截面为圆形；
圆台体形成步骤：将所述剩余本体半精车形成圆台体，且所述第二原子通道的截面随之改变；
截面为六边形的第二原子通道形成步骤：将截面改变的所述第二原子通道经铣床加工成截面为六边形的所述第二原子通道。
7.根据权利要求6所述的用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置的加工方法，其特征在于，在所述截面为圆形的第二原子通道形成步骤与所述圆台体形成步骤之间，还包括：
环状凸起形成步骤：将所述圆柱体的外壁精车形成环绕所述圆柱体一周、且向外凸出的环状凸起。
8.根据权利要求7所述的用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置的加工方法，其特征在于，在所述环状凸起形成步骤与所述圆台体形成步骤之间，还包括：
连接部形成步骤：在所述环状凸起上钻出连接部。
9.根据权利要求8所述的用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置的加工方法，其特征在于，连接部形成的具体步骤包括：
在所述环状凸起钻出第一U型缺口；
在所述环状凸起上钻出贯穿所述环状凸起的圆柱通道，所述圆柱通道与所述第一U型缺口连通。
10.根据权利要求9所述的用于溅射***上提高薄膜均匀性的装置的加工方法，其特征在于，连接部形成的具有步骤还包括：
在所述环状凸起上钻出第二U型缺口。
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