CN210826329U - 镀膜设备、离子源、以及栅极结构 - Google Patents
镀膜设备、离子源、以及栅极结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN210826329U CN210826329U CN201921773004.8U CN201921773004U CN210826329U CN 210826329 U CN210826329 U CN 210826329U CN 201921773004 U CN201921773004 U CN 201921773004U CN 210826329 U CN210826329 U CN 210826329U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- main body
- gate structure
- balance
- body portion
- ion source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn - After Issue
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title abstract description 13
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title abstract description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 77
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 103
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 claims description 29
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 3
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000007888 film coating Substances 0.000 description 2
- 238000009501 film coating Methods 0.000 description 2
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000255925 Diptera Species 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Plasma Technology (AREA)
Abstract
本申请公开一种镀膜设备、离子源、以及栅极结构，该镀膜设备包括：真空容器；具有基板保持面的基板保持单元；具有等离子体引出栅极结构的离子源；其中，所述栅极结构包括：具有球面结构的主体部、以及位于所述主体部边侧的平衡部；所述主体部在所述基板保持面上形成第一照射区域；所述平衡部在所述基板保持面上形成第二照射区域；至少一部分所述平衡部的第二照射区域与一部分所述主体部的第二照射区域相重合；成膜单元；所述成膜单元以能够向所述基板保持面的一部分区域供给成膜材料的形式被设置在真空容器中。该镀膜设备、离子源、以及栅极结构能够使得等离子体在被照射区域分布更加均匀。
Description
技术领域
本申请涉及镀膜领域，尤其涉及一种镀膜设备、离子源、以及栅极结构。
背景技术
在真空光学蒸发镀膜设备中，通常需要用到离子源。其主要作用有：在蒸镀开始之前利用离子源产生的等离子体对基板进行清洗，提高基板附着力。在蒸镀过程中，等离子体起离子辅助蒸镀的作用，可显著提高膜的致密性、改善膜的机械特性。因而离子源的稳定性对镀膜的质量有很大影响
现在主流的射频感应耦合等离子体(RFICP Radio Frequency InductiveCoupled Plasma)的放电式离子源采用盘香型线圈作为RF(Radio Frequency)源。在现有结构中，产生等离子体的气体从放电室底部中心导入放电室，在RF源作用下形成等离子体，再利用等离子体引出栅极将等离子体引出。
工作过程中，放电室中产生的等离子体通过等离子引出栅极上工作部位的等离子体引出孔而形成等离子束，等离子束对基板支架上的镀膜工件进行碰撞，从而实现离子源的作用。
现有的弊端就在于：根据盘香型RF线圈产生等离子体的原理，放电室中心的等离子体密度远大于其边缘处，这样就导致整个基板支架被照射区域内的外圆周部位接收到的等离子体远远小于照射区域的中心部位，使得整个基板支架被照射区域内的离子电流密度分布不均匀，进而影响成膜质量，对镀膜生产产生影响。
实用新型内容
鉴于上述不足，本申请的一个目的是提供一种镀膜设备、离子源、以及栅极结构，以能够使得等离子体在被照射区域分布更加均匀。
为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：
一种镀膜设备，包括：
真空容器；
具有基板保持面的基板保持单元；
具有等离子体引出栅极结构的离子源；所述离子源以离子束能够向着所述基板保持面的至少一部分区域进行照射的形式被设置在所述真空容器中；其中，所述栅极结构包括：具有球面结构的主体部、以及位于所述主体部边侧的平衡部；所述主体部在所述基板保持面上形成第一照射区域；所述平衡部在所述基板保持面上形成第二照射区域；至少一部分所述平衡部的第二照射区域与一部分所述主体部的第二照射区域相重合；
成膜单元；所述成膜单元以能够向所述基板保持面的至少一部分区域供给成膜材料的形式被设置在真空容器中；所述供给成膜材料的区域与所述离子源的照射区域的至少一部分相重合。
一种离子源，包括：
离子源壳体；
设置于所述离子源壳体内部的放电室；
盖设在放电室上的等离子体引出栅极结构；所述栅极结构上分布有用于输出离子束的离子引出孔；所述栅极结构包括：具有球面结构的主体部、以及位于所述主体部边侧的平衡部；所述主体部具有的第一照射区域；所述平衡部具有第二照射区域；其中，至少一部分所述平衡部的第二照射区域与一部分所述主体部的第二照射区域相重合；
设置于所述离子源壳体内部的射频天线；
用于从所述离子源壳体外部向所述放电室内导入气体的进气组件。
一种离子源等离子体引出栅极结构，所述栅极结构上分布有用于输出离子束的离子引出孔；包括：
具有球面结构的主体部；所述主体部具有的第一照射区域；
位于所述主体部边侧的平衡部；所述平衡部具有第二照射区域；其中，至少一部分所述平衡部的第二照射区域与一部分所述主体部的第二照射区域相重合。
作为一种优选的实施方式，所述第二照射区域与所述第一照射区域的重合区域邻近所述第一照射区域的边缘。
作为一种优选的实施方式，所述平衡部为围绕所述主体部设置的环状结构。
作为一种优选的实施方式，所述平衡部照射离子方向偏离所述栅极结构中心法线方向的程度小于部分所述主体部的照射离子方向偏离所述栅极结构中心法线方向的程度。
作为一种优选的实施方式，所述主体部的照射面积沿其照射方向逐渐增大；所述平衡部的照射面积沿其照射方向保持不变。
作为一种优选的实施方式，所述平衡部为具有预定倾斜角度的锥面结构；所述预定倾斜角度的取值范围为5度至50度。
作为一种优选的实施方式，所述平衡部为曲面结构；所述平衡部的曲率半径大于所述主体部的曲率半径。
作为一种优选的实施方式，所述曲面结构为球面。
作为一种优选的实施方式，在经过所述栅极结构的中心的纵截面上，相对于所述主体部的球心，所述平衡部的轮廓所对应的圆心角小于所述主体部所对应的圆心角。
作为一种优选的实施方式，在经过所述栅极结构中心的纵截面上，所述平衡部的轮廓的长度小于所述主体部的轮廓的长度。
作为一种优选的实施方式，所述平衡部的面积小于所述主体部的面积。
有益效果：
本申请一个实施例中的离子源通过将栅极结构通过设有主体部和平衡部，利用平衡部形成可以与主体部形成的第一照射区域至少部分重合的第二照射区域，从而对于第一照射区域的部分区域中的等离子体进行补充，从而将栅极结构照射区域中的等离子体分布进行平衡，使其分布更加均匀。
参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一个实施例中所提供的镀膜设备结构示意图；
图2是图1的离子源示意图；
图3是图2的纵剖面图；
图4是图3的栅极结构放大图；
图5是本申请另一个实施例中所提供的栅极结构示意图；
图6-图8是平衡部的锥面角度在10°、20°、45°下的离子照射状态示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1至图4。本申请一个实施例中提供一种镀膜设备1，该镀膜设备1包括：真空容器2；具有基板保持面51的基板保持单元5；具有等离子体引出栅极结构40的离子源4；成膜单元3。
其中，所述离子源4以离子束能够向着所述基板保持面51的至少一部分区域47 进行照射的形式被设置在所述真空容器2中。所述成膜单元3以能够向所述基板保持面51的至少一部分区域31供给成膜材料的形式被设置在真空容器2中。作为优选的，成膜单元3、离子源4可以向着全部基板保持面51进行供给成膜材料以及照射离子束。
在本实施例中，真空容器2是通常使用的具有大致圆筒形状的不锈钢制造的容器，其呈接地电位。在真空容器2上设有排气口，并借由该排气口连接有排气机构。排气机构通过排气口与真空容器2的内部相通，从而可以对真空容器2进行排气，真空容器2借此在其内部形成真空腔室。
具体的，排气机构(未示出)可以为真空泵，真空泵通过使真空泵运转，将真空腔室内排气至规定压力(例如1×10-4Pa～3×10-2Pa左右)。
在真空腔室的上方设置有基板支架5。基板支架5(即为基板保持单元5的一个实施例)可以是可绕着垂直轴7旋转地被保持的形成为圆顶状的不锈钢制部件，与马达(移动机构)的输出轴连接。
基板支架5的底面为基板保持面51。在成膜时，基板保持面51支持有两个以上的基板6。另外，在本实施方式的基板支架5的中心设有开口，在此处可以配设有水晶监控器。对于水晶监控器，由于蒸镀物质(成膜材料的蒸发物)附着在其表面而使共振频率发生变化，根据该共振频率的变化，在膜厚检测部检测出基板6表面所形成的物理膜厚。膜厚的检测结果可以被送至控制器(未示出)。
在本实施方式中，在真空腔室的下方配设有成膜单元3。成膜单元3可以为成膜源。作为成膜源的一个实施例，该蒸镀源为电阻加热方式(该电阻加热方式可以为直接加热方式、间接加热方式等)的蒸镀源。蒸镀源具备坩埚与遮板，该坩埚在上部具备用于载置成膜材料的凹槽，该遮板可开闭地被设在阻断从坩埚向基板6方向放出成膜材料的全部蒸发物的位置。其中，遮板被来自控制器的指令而进行开闭控制。
另外，蒸镀源并不限于电阻加热方式，也可以为电子束加热方式的蒸镀源。蒸镀源为电子束加热方式的情况下，其蒸镀源除了具备与上述同样的坩锅和遮板之外，还具备对成膜材料照射电子束(e-)、使其蒸发的电子枪和电子枪电源(均未图示)即可。
离子源4位于真空容器2的内部，其可以如图1所示位于真空容器2的内部的底面，也可以位于真空容器2的侧面，本申请并不作唯一的限定。相应的，离子源4 可以向基板保持面51所保持的基板进行照射离子束(ion beam，也可以理解为照射等离子体)，从而对基板进行清洁(该种情况需要在镀膜前向基板照射离子束)。
在另外的实施例中，所述供给成膜材料的区域31与所述离子源4的照射区域47 的至少一部分相重合，相应的，离子源4可以作为成膜辅助装置进行离子束照射，随着蒸镀源的运转开始而供给成膜材料的同时，离子源4向基板进行照射，进而向堆积在基板的成膜材料提供离子辅助效果。
在其他实施例中，该离子源4也可以被设置在真空容器2的侧壁上，并以相对于垂直轴7倾斜放置，如此朝向基板保持面51照射等离子体。此时，离子源4向着部分基板保持面51的区域照射离子束，也即允许离子源4的照射区域可以小于基板保持面51的全部区域。
在本实施例中，离子源4定位于真空容器的底面上，基板保持面51全部覆盖于离子源4的照射范围中，以此降低基板保持面51不同部位之间的电位差。另外，离子源4也可以仅照射在基板保持面51的部分区域。相应的，在基板支架5围绕垂直轴7进行旋转的过程中经过照射区域的部分数量的基板被照射离子束。
在本实施例中，离子源4包括：离子源壳体41；设置于所述离子源壳体41内部的放电室42；盖设在放电室42上的等离子体引出栅极结构40；设置于所述离子源壳体41内部的射频天线44；用于从所述离子源壳体41外部向所述放电室42内导入气体的进气组件43。
所述放电室42包括筒状侧壁、位于筒状侧壁一端(下端)的底壁。所述栅极结构40位于所述筒状侧壁的另一端(图3中为上端)。所述离子源壳体41的一端设有所述栅极结构40，另一端设有壳体底壁。其中，栅极结构40将放电室42中产生的等离子体(离子)从放电室42引出，使得等离子体输入到镀膜腔室中对基板6进行清洗，提高基板6的附着力，改善膜的质量。
在本实施例中，射频天线44固定于离子源壳体41的内部，并位于放电室42的下方。所述射频天线44作为RF(Radio Frequency)源，具体的，该射频天线44为蚊香型线圈，蚊香型线圈围绕于所述进气组件43的周围。该射频天线44可以通过铜管与离子源壳体41外的电源相连接。所述射频天线44位于所述放电室42和所述壳体底壁之间。进气组件43穿过射频天线44，与该线圈互不干涉。
如图2、图3所示。离子源壳体41的底壁外设有支架进行支撑。放电室42被支撑于离子源壳体41的内部腔室11中。其中，所述放电室42的外壁上设有环形凸起，以被支撑于所述离子源壳体41内。该环形凸起在筒状侧壁上形成搭边结构，离子源壳体41的内部设有支撑台，该环形凸起搭设在该支撑台上，实现放电室42整体支撑于进气组件4的上方。
在本实施例中，进气组件43固定连接于离子源壳体41的底壁上。进气组件43 将离子源壳体41的外部的气体导入到放电室42内。在进气管401的上端具有法兰连接盘402，该法兰连接盘402在离子源壳体41的内壁固定连接于底壁上。进气组件 43通入放电室42的底壁，从放电室42的底壁中心伸入放电室42的底部，并向四周输入气体。
在本实施例中，栅极结构40通过朝向基板保持面51的离子引出孔404输出离子束，对基板保持面51上的基板形成离子照射。栅极结构40固定盖设于离子源4的顶部。所述栅极结构40上分布有用于输出离子束(等离子体)的离子引出孔404。栅极结构40上分布有多个离子引出孔404的区域为离子输出区域。栅极结构40在离子输出区域外周还设有安装部403。安装部403围绕整个离子输出区域设置。栅极结构 40通过安装部403固定于离子源壳体41上，并盖设在放电室42的顶部。栅极结构 40同样固定盖合于离子源壳体41的顶部。
如图4所示，栅极结构40包括屏柵405(screen grid)和加速柵406(acceleratedgrid)。屏柵405和加速柵406层叠设置。进一步地，栅极结构40还可以包括位于所述加速柵406外的接地柵407(ground grid)。所述加速柵406位于所述屏柵405和所述接地柵407之间。屏柵405、加速柵406、接地柵407从内向外层叠设置形成栅极结构40。在本实施例中，为使的照射区域的等离子体分布均匀，每个柵均是球面结构和锥面结构的结合。
为使的照射区域的等离子体分布均匀，所述栅极结构40包括：具有球面结构的主体部401、以及位于所述主体部401边侧的平衡部402。所述主体部401具有的第一照射区域48。所述平衡部402具有第二照射区域49。在本实施例中，照射区域47 (第一照射区域48和第二照射区域49)为通过将离子束照射于基板保持面51形成的区域。其中，至少一部分所述平衡部402的第二照射区域49与一部分所述主体部 401的第二照射区域49相重合。为提升有效照射面积，第二照射区域49可以全部位于第一照射区域48中。此时，第一照射区域48和第二照射区域49的重合区域80 与第二照射区域49相同，相应的离子源的照射区域47大小与第一照射区域48相同。
本实施例所提供的离子源4通过将栅极结构40通过设有主体部401和平衡部 402，利用平衡部402形成可以与主体部401形成的第一照射区域48至少部分重合的第二照射区域49，从而对于第一照射区域48的部分区域中的等离子体进行补充，从而将栅极结构40照射区域中的等离子体分布进行平衡，使其分布更加均匀。
相应的，通过平衡部402将离子分布稀少的区域补充等离子体，提升该区域的离子分布密度，可以将原先全部照射区域中非有效照射区域改变为有效照射区域，在镀膜过程中达到期望功能，因此本实施例所提供的离子源4可以提升整个离子源4的有效照射面积。
在本实施例中，栅极结构40的横截面为圆形，相应的，其俯视图同样为圆形。栅极结构40的中心位置403为其向外凸出放电室42的最高位置，或者，栅极结构 40的中心位置403为俯视图的圆心位置。优选的，栅极结构40的中心位置403同样为主体部401的中心位置403。中心位置403的法线方向100(下面称呼为中心法线方向100)同样为中心位置403的直径延伸方向。
平衡部402位于主体部401的边侧，相应的，平衡部402靠近栅极结构40的边侧404设置。所述第二照射区域49与所述第一照射区域48的重合区域80邻近所述第一照射区域48的边缘481。如此，可以将栅极结构40照射区域47的边缘部分的等离子体密度提升，进而提升整个照射区域47的等离子体分布均匀度。
其中，平衡部402可以为分离式分布于主体部401周侧的块状区域，也可以为连续的单个区域。在本实施例中，所述平衡部402为围绕所述主体部401设置的环状结构。优选的，平衡部402为圆环形状。相应的，主体部401横截面同样为完整的圆形，此时，主体部401和平衡部402共用同一中心位置403，并共同围绕法线100。在本实施例中，平衡部402靠近所述栅极结构40边缘404设置。可以理解为，平衡部402 相对于栅极结构40的中心位置403而言更靠近栅极结构40的边缘404设置。
所述主体部401在所述基板保持面51上形成第一照射区域48。所述平衡部402 在所述基板保持面51上形成第二照射区域49。其中，栅极结构40的照射区域或者主体部401的第一照射区域48可以将基板保持面51全部覆盖(如图1所示)，也可以覆盖基板保持面51的一部分。
例如，一个可行的实施例中，栅极结构40的照射区域47或者第一照射区域48 覆盖于基板保持面51的一部分，通过基板保持单元5进行旋转，使得基板保持面51 上的基板6间歇经过照射区域进行离子照射，并通过旋转使得全部基板6可被离子照射。
为形成重合的照射区域以将等离子体分布均匀，在本实施例中，从所述主体部401向所述平衡部402过渡时，所述离子引出孔404的照射方向偏离中心法线方向100 的程度减小。在中心位置403存在离子引出孔404时，该中心法线方向100可以为该离子引出孔404的朝向或离子输出方向。
具体的，所述平衡部402照射离子方向偏离所述栅极结构40中心法线方向100 的程度小于部分所述主体部401的照射离子方向偏离中心法线方向100的程度。其中，该偏离程度为离子照射方向与法线方向100之间的夹角。相应的，中心位置403的法线同样会经过球心A。
如图4、图6所示，锥面结构的平衡部402上的离子引出孔404的照射方向全部平行，其照射方向与法线方向100的夹角为δ。主体部401沿其中心位置403向边缘 404过渡，所述主体部401的离子引出孔404的照射方向偏离法线方向100程度逐渐增大，从而主体部401的照射面积沿着照射方向逐渐增大。主体部401靠***衡部 402的边缘处的照射方向与法线方向100的夹角为大于δ的θ。相应的，随着离子束前进的距离增大，平衡部402的第二照射区域49与主体部401的第一照射区域48 在基板保持面51上形成重合区域80。
为避免平衡部402影响栅极结构40的整体照射面积，所述平衡部402的面积小于所述主体部401的面积。在图4所示的纵截面上，平衡部402的轮廓为直线结构，主体部401的轮廓为弧线结构。在图5所示的纵截面上，平衡部402的轮廓为弧线结构，主体部401的轮廓为弧线结构。结合图4、图5所示，在经过所述栅极结构40 中心位置403的纵截面(例如：图4所示的纵截面)上，所述平衡部402的轮廓的长度2*L2(L2的2倍)小于所述主体部401的轮廓的长度L1。
如图4所示，为避免平衡部402影响栅极结构40的整体照射面积，在经过所述栅极结构40的中心位置403的纵截面(例如：图4所示的纵截面)上，相对于所述主体部401的球心A，所述平衡部402的轮廓所对应的圆心角2γ小于所述主体部401 所对应的圆心角β。
在本实施例中，为形成重合区域80，提升等离子体分布均匀度，所述主体部401 的照射面积沿其照射方向逐渐增大。所述平衡部402的照射面积沿其照射方向保持不变。具体的，所述平衡部402为具有预定倾斜角度的锥面结构。所述预定倾斜角度的取值范围为5度至50度。该平衡部402在纵截面的轮廓线为直线。平衡部402相对于参照平面200为锥面，该参照平面200垂直于中心位置403的法线方向100；该锥面结构的倾斜角度为该锥面与参照平面之间的夹角。
如图6示出了平衡部402的锥面的倾斜角度为10°时平衡部402和主体部401 的照射区域重合情况，其中，平衡部402照射的离子束G2位于主体部401照射的离子束G1的区域范围内，离子束G2所对应重合的第二照射区域49靠近离子束G1的第一照射区域48的边缘，并与主体部401的靠近其自身边缘处所引出的离子束G3 重合，重合在第一照射区域48的边缘。在该实施例中，第一照射区域48与基板支架 5的基板保持面51(下表面)相对应匹配，从而离子束G1和G3重合靠近基板支架的外圆周(外缘)部位52，因此，可以有效克服现有离子源4的缺陷，弥补基板支架5外圆周部位52离子电流密度过小的缺点，实现等离子体的均匀分布。
另外，如图7示出了平衡部402的锥面的倾斜角度为20°时平衡部402和主体部401的照射区域重合情况，以及如图8示出了平衡部402的锥面的倾斜角度为45°时平衡部402和主体部401的照射区域重合情况。与上述图6类似，G3线条为球面结构的主体部401的外檐引出的离子束，G2线条为锥面部位引出的离子束。平衡部 402引出的离子束与主体部401的外檐引出的离子束重合在基板支架5的外圆周部位 52，因此，该栅极结构40可以有效克服现有离子源4的天然缺陷，弥补基板支架5 外圆周部位52离子电流密度过小的弱点，实现等离子体的均匀分布。
需要说明的是，平衡部402的每个栅(屏柵405、加速柵406、接地柵407)在纵截面的轮廓均为直线，且为相互平行的直线。本申请的实施例中是以按照平衡部 402作为整体进行描述，并不是简单地理解平衡部402的轮廓为单条直线。与之相似的，主体部401的每个栅(屏柵405、加速柵406、接地柵407)在纵截面的轮廓均为同心且半径不同的弧线，本申请的实施例中是以按照主体部401作为整体进行描述，并不是简单地理解主体部401的轮廓为单条直线。
还需要说明的是，本申请并不以上述锥面结构的平衡部402作为限制，例如，如图5所示的一个实施例中，所述平衡部402为曲面结构。所述平衡部402的曲率半径R2大于所述主体部401的曲率半径R1。优选的，所述曲面结构为球面。平衡部402 在其纵截面所对应圆心B之间的半径为R1。其中，该平衡部402的曲率小于主体部 401的曲率，相应的其离子束的照射方向(也可以称为发射方向、引出方向)偏离中心位置403的法线方向100的程度更低，从而平衡部402在基板保持单元5形成的第二照射区域49可以与主体部401形成的第一照射区域48至少部分重合，借此使得基板保持单元5上的等离子体分布更加均匀。
当然，在其他实施例中，平衡部402还可以为曲面和锥面的结合，或者为不规则曲面(例如按照基板保持面51上离子分布对所对应部位的栅极区域进行调整其曲率)。在平衡部402为围绕主体部401的环形结构时，其宽度在圆周方向的分布也可以为不均匀分布，平衡部402的具体大小或宽度等情况可根据基板支架5的直径大小以及离子源4距离基板支架5的高度来确定。
本文引用的任何数值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到 90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。
除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。
披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的实用新型主题的一部分。
Claims (13)
1.一种镀膜设备，其特征在于，包括：
真空容器；
具有基板保持面的基板保持单元；
具有等离子体引出栅极结构的离子源；所述离子源以离子束能够向着所述基板保持面的至少一部分区域进行照射的形式被设置在所述真空容器中；其中，所述栅极结构包括：具有球面结构的主体部、以及位于所述主体部边侧的平衡部；所述主体部在所述基板保持面上形成第一照射区域；所述平衡部在所述基板保持面上形成第二照射区域；至少一部分所述平衡部的第二照射区域与一部分所述主体部的第二照射区域相重合；
成膜单元；所述成膜单元以能够向所述基板保持面的至少一部分区域供给成膜材料的形式被设置在真空容器中；所述供给成膜材料的区域与所述离子源的照射区域的至少一部分相重合。
2.一种离子源，其特征在于，包括：
离子源壳体；
设置于所述离子源壳体内部的放电室；
盖设在放电室上的等离子体引出栅极结构；所述栅极结构上分布有用于输出离子束的离子引出孔；所述栅极结构包括：具有球面结构的主体部、以及位于所述主体部边侧的平衡部；所述主体部具有的第一照射区域；所述平衡部具有第二照射区域；其中，至少一部分所述平衡部的第二照射区域与一部分所述主体部的第二照射区域相重合；
设置于所述离子源壳体内部的射频天线；
用于从所述离子源壳体外部向所述放电室内导入气体的进气组件。
3.一种离子源等离子体引出栅极结构，所述栅极结构上分布有用于输出离子束的离子引出孔；其特征在于，包括：
具有球面结构的主体部；所述主体部具有的第一照射区域；
位于所述主体部边侧的平衡部；所述平衡部具有第二照射区域；其中，至少一部分所述平衡部的第二照射区域与一部分所述主体部的第二照射区域相重合。
4.如权利要求3所述的栅极结构，其特征在于，所述第二照射区域与所述第一照射区域的重合区域邻近所述第一照射区域的边缘。
5.如权利要求3所述的栅极结构，其特征在于，所述平衡部为围绕所述主体部设置的环状结构。
6.如权利要求3所述的栅极结构，其特征在于，所述平衡部照射离子方向偏离所述栅极结构中心法线方向的程度小于部分所述主体部的照射离子方向偏离所述栅极结构中心法线方向的程度。
7.如权利要求3所述的栅极结构，其特征在于，所述主体部的照射面积沿其照射方向逐渐增大；所述平衡部的照射面积沿其照射方向保持不变。
8.如权利要求3所述的栅极结构，其特征在于，所述平衡部为具有预定倾斜角度的锥面结构；所述预定倾斜角度的取值范围为5度至50度。
9.如权利要求3所述的栅极结构，其特征在于，所述平衡部为曲面结构；所述平衡部的曲率半径大于所述主体部的曲率半径。
10.如权利要求9所述的栅极结构，其特征在于，所述曲面结构为球面。
11.如权利要求3所述的栅极结构，其特征在于，在经过所述栅极结构的中心的纵截面上，相对于所述主体部的球心，所述平衡部的轮廓所对应的圆心角小于所述主体部所对应的圆心角。
12.如权利要求3所述的栅极结构，其特征在于，在经过所述栅极结构中心的纵截面上，所述平衡部的轮廓的长度小于所述主体部的轮廓的长度。
13.如权利要求3所述的栅极结构，其特征在于，所述平衡部的面积小于所述主体部的面积。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921773004.8U CN210826329U (zh) | 2019-10-21 | 2019-10-21 | 镀膜设备、离子源、以及栅极结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201921773004.8U CN210826329U (zh) | 2019-10-21 | 2019-10-21 | 镀膜设备、离子源、以及栅极结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN210826329U true CN210826329U (zh) | 2020-06-23 |
Family
ID=71260094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201921773004.8U Withdrawn - After Issue CN210826329U (zh) | 2019-10-21 | 2019-10-21 | 镀膜设备、离子源、以及栅极结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN210826329U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110643954A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-01-03 | 合肥晞隆光电有限公司 | 镀膜设备、离子源、以及栅极结构 |
-
2019
- 2019-10-21 CN CN201921773004.8U patent/CN210826329U/zh not_active Withdrawn - After Issue
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110643954A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-01-03 | 合肥晞隆光电有限公司 | 镀膜设备、离子源、以及栅极结构 |
| CN110643954B (zh) * | 2019-10-21 | 2024-03-01 | 上海新柯隆真空设备制造有限公司 | 镀膜设备、离子源、以及栅极结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104937134B (zh) | 可配置的可变位置式封闭轨道磁电管 | |
| US5314597A (en) | Sputtering apparatus with a magnet array having a geometry for a specified target erosion profile | |
| US8062472B2 (en) | Method of correcting baseline skew by a novel motorized source coil assembly | |
| US7431797B2 (en) | Plasma reactor with a dynamically adjustable plasma source power applicator | |
| CN1303245C (zh) | 溅射装置及其电极和该电极的制造方法 | |
| CN1930652B (zh) | 溅射涂覆基片的制造方法、磁控管源和具有这种源的溅射室 | |
| US7311939B2 (en) | Vacuum coating unit and a method for the differentiated coating of spectacle lenses | |
| CN101824598B (zh) | 溅射设备、双旋转挡板单元以及溅射方法 | |
| CN210826329U (zh) | 镀膜设备、离子源、以及栅极结构 | |
| US20150053547A1 (en) | Film forming method, film forming apparatus and control unit for the film forming apparatus | |
| US20070256784A1 (en) | Plasma reactor with apparatus for dynamically adjusting the plasma source power applicator and the workpiece relative to one another | |
| JP2010021404A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| US20130299091A1 (en) | Plasma processing apparatus | |
| CN100508117C (zh) | 等离子体处理装置 | |
| KR20170077840A (ko) | 플라즈마 처리 장치 | |
| CN113913773A (zh) | 一种半球谐振子金属膜层镀制装置和方法 | |
| JPH07166346A (ja) | マグネトロンスパッタリング装置 | |
| CN110643954A (zh) | 镀膜设备、离子源、以及栅极结构 | |
| CN107022743B (zh) | 一种用于微纳米粉体的磁控溅射连续镀膜设备 | |
| JPH07316806A (ja) | スパッタリング装置 | |
| JP2006348322A (ja) | プラネタリー方式のスパッタリング装置 | |
| JPH0845910A (ja) | プラズマ処理装置 | |
| JPH03264667A (ja) | カルーセル型スパッタリング装置 | |
| JP4669472B2 (ja) | 高周波プラズマビーム源及び真空室及び表面の照射方法 | |
| US20220157563A1 (en) | Methods and apparatus for zone control of rf bias for stress uniformity |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220411 Address after: 201816 zones C and D, building 5, No. 666, Huabo Road, Huating Town, Jiading District, Shanghai Patentee after: Shanghai xinkelong Vacuum Equipment Manufacturing Co.,Ltd. Address before: 230088 floor 7, building C2, innovation industrial park, No. 800, Wangjiang West Road, Hefei, Anhui Patentee before: Hefei Zhaolong Photoelectric Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20200623 Effective date of abandoning: 20240301 |
|
| AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20200623 Effective date of abandoning: 20240301 |
|
| AV01 | Patent right actively abandoned | ||
| AV01 | Patent right actively abandoned |