本發(fā)明涉及一種真空鍍膜用布?xì)庀到y(tǒng)，屬于磁控濺射鍍膜技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

磁控濺射是物理氣相沉積的一種，它利用荷電的離子在電場中加速后具有一定動能的特點，將離子引向預(yù)濺射的靶電極，在入射離子能量合適的情況下，將靶表面的原子濺射出來。這些被濺射出來的原子將帶有一定的動能，并且會沿著一定的方向射向工件，從而實現(xiàn)在工件上沉積薄膜。磁控濺射技術(shù)可制備超硬膜、耐腐蝕摩擦薄膜、超導(dǎo)薄膜、磁性薄膜、光學(xué)薄膜，以及各種具有特殊功能的薄膜，是一種十分有效的薄膜沉積方法。

薄膜均勻性是衡量鍍膜裝置性能的一項重要指標(biāo)。任何一種有實際應(yīng)用價值的薄膜，都對薄膜均勻性有特定的要求。影響磁控濺射鍍膜均勻性的因素有很多，包括磁場、布?xì)?、靶基距和氣壓等。對于布?xì)庀到y(tǒng)，傳統(tǒng)的是采用單一進氣管的方式，氣體從進氣管的一端進入，從進氣管上均勻開的多個小孔流出進入真空室，由于從進氣端到末端氣體被小孔流出形成壓強漸小，小孔流出的氣體也逐漸減少，形成不均勻送氣，導(dǎo)致濺射鍍膜的不均勻性。為了解決上述問題，有技術(shù)人員提出一種二元布?xì)夥椒?，用于解決單一進氣管布?xì)獠痪鶆虻膯栴}，例如，專利文獻CN201313933Y公開一種“二元布?xì)夤堋保浒ù趴貫R射陰極的進氣管、控制進氣管流量的閥門，所述磁控濺射陰極的進氣管的末端部分和中間部分各自采用獨立的進氣管分別供氣。通過構(gòu)建一種二元布?xì)夤?，使磁控濺射陰極末端部分和中間部分都能更加均勻地進氣，從而使反應(yīng)濺射鍍膜更加均勻。該布?xì)夥椒m然具有可調(diào)節(jié)性，但只注重了靶材兩端產(chǎn)生的不均勻性，由于靶材磁場分布不可能絕對均勻，對于中間部位的調(diào)節(jié)，該布?xì)夤苄Ч患选?/p>

專利文獻CN103014642B公開了一種調(diào)節(jié)式布?xì)庀到y(tǒng)及包含其的磁控濺射鍍膜裝置，包括至少兩根平行設(shè)置的布?xì)夤?，每根布?xì)夤苌暇O(shè)置流量計，相鄰兩根布?xì)夤苌襄e列設(shè)置吹氣部，吹氣部是由多個規(guī)格相同的均勻排列的氣孔構(gòu)成，每個氣孔沿布?xì)夤艿膹较蜷_設(shè)，多個氣孔在布?xì)夤苎仄漭S向依次布置。通過將布?xì)庀到y(tǒng)設(shè)置為至少兩根布?xì)夤?，并在相鄰兩根布?xì)夤苌襄e列設(shè)置吹氣部，可以使布?xì)庀到y(tǒng)吹出的氣體能均勻地到達(dá)靶面，保證膜層均勻。該布?xì)庀? 統(tǒng)雖然可通過流量計進行精確調(diào)節(jié)，但其本質(zhì)仍為單向布?xì)夤?，依然存在沿著布?xì)夤艿拈L度方向氣體流量逐漸降低的問題。另外，該系統(tǒng)未考慮多種氣體同時通入時不同氣體之間的混合，容易產(chǎn)生不均勻情況。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種真空鍍膜用布?xì)庀到y(tǒng)，該布?xì)庀到y(tǒng)能夠更有效地將磁控濺射所需的多種氣體均勻混合，并實現(xiàn)獨立控制，使氣體分布與磁場分布更加匹配，達(dá)到實時控制、均勻鍍膜的目的。

為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種真空鍍膜用布?xì)庀到y(tǒng)，它包括至少三個布?xì)庋b置，該三個布?xì)庋b置與磁控濺射靶材間隔設(shè)置并沿磁控濺射靶材的長度方向均勻分布，各布?xì)庋b置分別包括布?xì)夤芗盎鞖夤?，該布?xì)夤苌暇鶆蜷_設(shè)有多個布?xì)饪?，混氣罐與布?xì)夤苤g通過至少三根輸氣管相連接，混氣罐上還設(shè)有至少三根進氣管，三根進氣管上分別設(shè)有流量計。

優(yōu)選地，所述布?xì)庋b置的布?xì)夤艿拈L度之和與磁控濺射靶材的長度相匹配。

優(yōu)選地，所述混氣罐內(nèi)設(shè)有混氣扇，該混氣扇采用軸密封的方式固定在混氣罐內(nèi)，并通過外接的變頻電機驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)。

所述混氣罐的外形為正方形、圓形或其它形狀，材質(zhì)為不銹鋼，所述混氣扇的材質(zhì)為不銹鋼或純銅。

優(yōu)選地，自所述進氣管輸入混氣罐的氣體至少包括磁控濺射起輝氣體和磁控濺射反應(yīng)氣體。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明的真空鍍膜用布?xì)庀到y(tǒng)，通過流量計精確控制各種氣體的流量，達(dá)到量化控制的目的；在混氣罐內(nèi)使用混氣扇將多種密度的氣體進行強制混合，保證氣體混合均勻，同時，使用軸密封固定混氣扇，有效防止氣體泄漏；配備了至少三根輸氣管，可保證布?xì)夤軆?nèi)各處壓強基本一致，混合后的氣體經(jīng)由布?xì)饪走M入鍍膜腔室，實現(xiàn)均勻布?xì)庖约翱煽夭細(xì)獾哪康摹?/p>

本發(fā)明的真空鍍膜用布?xì)庀到y(tǒng)適用于各種工件，尤其是大長徑比工件的真空鍍膜。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例1的布?xì)庀到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明實施例2的布?xì)庀到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

實施例1

如圖1所示，作為本發(fā)明的一種真空鍍膜用布?xì)庀到y(tǒng)，包括三個依次排列的第一布?xì)庋b置1、第二布?xì)庋b置2和第三布?xì)庋b置3，該三個布?xì)庋b置與磁控濺射靶材5間隔一定距離并沿磁控濺射靶材5的長度方向均勻分布。

三個布?xì)庋b置的結(jié)構(gòu)相同。以布?xì)庋b置1為例，其包括布?xì)夤?1及混氣罐13，該布?xì)夤?1上均勻開設(shè)有多個布?xì)饪?0，混氣罐13與布?xì)夤?1之間通過三根輸氣管12相連接，混氣罐上還設(shè)有三根進氣管15、16、17，三根進氣管15、16、17上分別設(shè)有流量計18、19、20。三個進氣管15、16、17分別通入Ar、N₂和O₂，并使用流量計進行精確控制。

混氣罐13使用不銹鋼制作而成，為方形?；鞖夤?3內(nèi)設(shè)有混氣扇14，混氣扇14采用軸密封的方式固定于混氣罐的內(nèi)部，并可自由轉(zhuǎn)動。該混氣扇14由外接變頻電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，可將混氣罐內(nèi)氣體均勻混合。

在真空鍍膜過程中，每個布?xì)庋b置的工作原理為：

在真空鍍膜時，三種氣體分別通過各自的氣路15、16、17流經(jīng)流量計18、19、20進入混氣罐13，流量計可以精確控制每種氣體的流量，實現(xiàn)磁控濺射反應(yīng)氣體的有效調(diào)節(jié)。氣體進入混氣罐13后，在混氣扇14的強制攪拌下混合均勻，經(jīng)混合的氣體通過三根輸氣管12進入布?xì)夤?1繼而進入真空腔室，輸氣管的配備可有效平衡布?xì)夤軆?nèi)各處氣壓，保證布?xì)夤茉阱兡で皇覂?nèi)部布?xì)獾木鶆蛐?。根?jù)實際的鍍膜效果，可單獨調(diào)節(jié)各個流量計的流量，實現(xiàn)對靶材不同區(qū)域的獨立控制，進而提高鍍膜的均勻性。

實施例2

如圖2所示，作為本發(fā)明的另一種真空鍍膜用布?xì)庀到y(tǒng)，包括四個依次排列的第一布?xì)庋b置1、第二布?xì)庋b置2、第三布?xì)庋b置3和第四布?xì)庋b置4，該四個布?xì)庋b置與磁控濺射靶材5間隔一定距離并沿磁控濺射靶材5的長度方向均勻分布。

四個布?xì)庋b置的結(jié)構(gòu)相同。以布?xì)庋b置1為例，其包括布?xì)夤?1及混氣罐13，該布?xì)夤?1上均勻開設(shè)有多個布?xì)饪?0，混氣罐13與布?xì)夤?1之間通過三根輸氣管12相連接，混氣罐上還設(shè)有三根進氣管15、16、17，三根進氣管15、16、17上分別設(shè)有流量計18、19、20。三個進氣管15、16、17分 別通入Ar、N₂和O₂，并使用流量計進行精確控制。

混氣罐13使用不銹鋼制作而成，為方形。混氣罐13內(nèi)設(shè)有混氣扇14，混氣扇14采用軸密封的方式固定于混氣罐的內(nèi)部，并可自由轉(zhuǎn)動。該混氣扇14由外接變頻電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，可將混氣罐內(nèi)氣體均勻混合。

在真空鍍膜過程中，每個布?xì)庋b置的工作原理為：

在真空鍍膜時，三種氣體分別通過各自的氣路15、16、17流經(jīng)流量計18、19、20進入混氣罐13，流量計可以精確控制每種氣體的流量，實現(xiàn)磁控濺射反應(yīng)氣體的有效調(diào)節(jié)。氣體進入混氣罐13后，在混氣扇14的強制攪拌下混合均勻，經(jīng)混合的氣體通過三根輸氣管12進入布?xì)夤?1繼而進入真空腔室，輸氣管的配備可有效平衡布?xì)夤軆?nèi)各處氣壓，保證布?xì)夤茉阱兡で皇覂?nèi)部布?xì)獾木鶆蛐?。根?jù)實際的鍍膜效果，可單獨調(diào)節(jié)各個流量計的流量，實現(xiàn)對靶材不同區(qū)域的獨立控制，進而提高鍍膜的均勻性。