本發(fā)明屬于真空磁控濺射鍍膜領域,具體涉及一種絲狀樣品與片狀樣品混合磁控濺射鍍膜設備。
背景技術(shù):
在真空鍍膜領域,對于半導體、微電子產(chǎn)品往往采用等離子體磁控濺射鍍膜。半導體、微電子等產(chǎn)品形狀各異,而在磁控濺射鍍膜機實驗設備中,為節(jié)省成本,往往需要多名實驗人員共用一臺實驗設備,而實驗人員的研究方向各異,鍍膜樣品有絲狀樣品(如金屬絲、熱電偶、光纖等)、片狀樣品兩種常見形態(tài),如果實驗設備的功能單一,就會造成實驗成本的提升,給實驗人員操作帶來麻煩?,F(xiàn)有的設備都停留在單一化用途中,結(jié)構(gòu)簡單。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要是提供一種既能適應絲狀樣品鍍膜,也能適應片狀樣品鍍膜的混合磁控濺射鍍膜設備,該類設備能夠?qū)崿F(xiàn)在一臺設備上既能對絲狀樣品鍍膜,同時又能對片狀樣品鍍膜的需求,節(jié)省了時間和物質(zhì)成本,增強了資源利用。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下:一種絲狀樣品與片狀樣品混合磁控濺射鍍膜設備,該設備包括第一組驅(qū)動組件,所述第一組驅(qū)動組件包含上驅(qū)動電機、上驅(qū)動軸、上驅(qū)動盤、下驅(qū)動盤,所述上驅(qū)動盤與下驅(qū)動盤通過連接件連接,所述上驅(qū)動電機通過上驅(qū)動軸驅(qū)動所述上驅(qū)動盤和下驅(qū)動盤轉(zhuǎn)動;
所述上驅(qū)動盤、下驅(qū)動盤上對應設置穿絲孔,孔中穿接絲狀樣品,所述絲狀樣品上設置有驅(qū)動小齒輪,所述驅(qū)動小齒輪與固定大齒輪嚙合;
該設備還包括第二組驅(qū)動組件,所述第二組驅(qū)動組件包括下驅(qū)動電機、下驅(qū)動軸、大傘齒輪、小傘齒輪、片狀樣品安裝軸;所述下驅(qū)動電機通過下驅(qū)動軸驅(qū)動大傘齒輪旋轉(zhuǎn),所述大傘齒輪與小傘齒輪嚙合,所述小傘齒輪套裝在片狀樣品安裝軸上,所述片狀樣品安裝軸安裝在所述上驅(qū)動盤上,或下驅(qū)動盤上,或者上驅(qū)動盤與下驅(qū)動盤之間的連接件上,隨所述上驅(qū)動盤和下驅(qū)動盤一起旋轉(zhuǎn);所述片狀樣品安裝軸上安裝片狀樣品。
進一步講:在所述絲狀樣品的一端設置有所述驅(qū)動小齒輪?;蛘?,在所述絲狀樣品的上、下兩端都設置有驅(qū)動小齒輪,對應地在所述設備的上、下兩端都設置有固定大齒輪與之嚙合,上下同步運動能減少運行阻力,使運行平穩(wěn),減小電機耗損。
進一步講:所述固定大齒輪通過固定座固定,固定座不隨裝置運動。
進一步講:所述絲狀樣品連接在穿絲連接件上,且通過所述穿絲連接件安裝所述驅(qū)動小齒輪。
進一步講:所述下驅(qū)動盤沿一環(huán)形滑軌旋轉(zhuǎn),可增強其運動的穩(wěn)定性。
進一步講:在所述上驅(qū)動盤與下驅(qū)動盤之間,由上驅(qū)動盤通過上連接柱連接一中間驅(qū)動盤,中間驅(qū)動盤通過下連接柱連接到下驅(qū)動盤;在中間驅(qū)動盤上通過支撐板和軸承安裝所述片狀樣品安裝軸。通過中間驅(qū)動盤連接,一是可以縮短上下驅(qū)動盤之間的連接柱的長度,以中間驅(qū)動盤作為中間支撐,可以增強支撐力,二是利用中間驅(qū)動盤作為片狀樣品的安裝平臺,實現(xiàn)樣品的自轉(zhuǎn)。
進一步講:所述大傘齒輪與小傘齒輪垂直嚙合,將水平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)樨Q直面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)運動。
進一步講:所述絲狀樣品和片狀樣品沿所述上驅(qū)動盤和下驅(qū)動盤的周向布置有多個,且為間隔設置。多個所述驅(qū)動小齒輪同時與對應位置的一個固定大齒輪嚙合;多個所述小傘齒輪同時與對應位置的一個大傘齒輪嚙合。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明巧妙地運用機械結(jié)構(gòu)的組合與搭建,實現(xiàn)了鍍膜絲狀樣品和片狀樣品的同臺安裝;并且,每一種樣品都可實現(xiàn)兩種運動,一是以某一軸為中心的共同公轉(zhuǎn),二是以各自的軸為中心的自轉(zhuǎn),公轉(zhuǎn)可以實現(xiàn)樣品向鍍膜磁控濺射靶靠近,而自轉(zhuǎn)可使樣品在盡可能少的濺射靶的情況下完成全面濺射,所以節(jié)省了濺射靶的數(shù)量和安裝難度;而且,該設備可以同臺設置多個絲狀樣品和片狀樣品,間隔設置,可以充分利用空間。鍍膜時先用磁控濺射靶擋板擋住濺射口進行預濺射(因為開始濺射時不穩(wěn)定,靶面會有污物,所以用擋板擋住,濺射一會穩(wěn)定去表面雜物后再打開擋板開始正常濺射)。本發(fā)明只需要兩個電機,幾個齒輪機構(gòu)就可實現(xiàn)上述操作,結(jié)構(gòu)簡單易操作,節(jié)省成本。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述,并且部分的從說明書中變得顯而易見,或者通過實施本發(fā)明而了解。
附圖說明
附圖僅用于示出具體實施例的目的,而并不認為是對本發(fā)明的限制,在整個附圖中,相同的參考符號表示相同的部件。
圖1為本發(fā)明鍍膜設備的結(jié)構(gòu)立體圖;
圖2為本發(fā)明鍍膜設備的縱剖圖;
圖3為本發(fā)明鍍膜設備的橫剖圖。
圖中標記:1-磁控靶,2-真空室門,3-磁控靶擋板,4-上驅(qū)動軸,5-上固定座,6-上固定大齒輪,7-上驅(qū)動盤,8-絲狀樣品,9-上驅(qū)動小齒輪,10-下驅(qū)動盤,11-下驅(qū)動小齒輪,12-下固定大齒輪,13-下固定座,14-環(huán)形滑軌,15-片狀樣品,16-上連接柱,17-中間驅(qū)動盤,18-下連接柱,19-支撐板,20-片狀樣品安裝軸,21-小傘齒輪,22-片狀樣品盤,23-下驅(qū)動軸,24-大傘齒輪。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細的描述,但本領域的技術(shù)人員應該知道,以下實施例并不是對本發(fā)明技術(shù)方案作的唯一限定,凡是在本發(fā)明技術(shù)方案精神實質(zhì)下所做的任何等同變換或改動,均應視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
如圖1、2所示,該鍍膜設備設置在一真空室內(nèi),磁控靶1可以安裝在真空室門2上,通過真空室門向鍍膜設備上的樣品進行濺射;磁控靶1可以設置幾個,從多方向?qū)悠愤M行全面濺射;在磁控靶靶頭上設置有磁控靶擋板3用于預濺射。
該鍍膜設備設置有公、自轉(zhuǎn)機構(gòu),通過特殊的結(jié)構(gòu)設計實現(xiàn)絲狀樣品和片狀樣品的旋轉(zhuǎn)濺射。具體而言,包括一上驅(qū)動電機(圖中未示出),上驅(qū)動電機連接一上驅(qū)動軸4,上驅(qū)動軸4垂向設置。一上固定座5,固定連接一上固定大齒輪6;上驅(qū)動軸4穿過上固定座5和上固定大齒輪6,連接一上驅(qū)動盤7。上驅(qū)動盤7邊緣設置一圈穿絲孔,各個絲狀樣品8通過上穿絲連接件安裝在穿絲孔中,在上穿絲連接件上安裝一上驅(qū)動小齒輪9,上驅(qū)動小齒輪9嚙合連接上固定大齒輪6。上驅(qū)動盤7通過中間連接件連接到下驅(qū)動盤10,下驅(qū)動盤10同樣設置一圈穿絲孔,通過下穿絲連接件安裝各個絲狀樣品8,下穿絲連接件上同樣安裝下驅(qū)動小齒輪11,下驅(qū)動小齒輪嚙合連接一下固定大齒輪12,下固定大齒輪12固定在一下固定座13上。絲狀樣品8被上、下兩端的驅(qū)動盤以及連接件連接,拉直,在上驅(qū)動電機的驅(qū)動下,上驅(qū)動盤7和下驅(qū)動盤10以上驅(qū)動軸4為中心同步旋轉(zhuǎn),從而帶動絲狀樣品旋轉(zhuǎn)。
進一步地,為保證上驅(qū)動盤7和下驅(qū)動盤10運轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性,除在他倆之間設置直連件以外,還可在下驅(qū)動盤10底部與下固定大齒輪12之間設置環(huán)形滑軌14,使下驅(qū)動盤10沿滑軌運行。
絲狀樣品8在由上驅(qū)動電機驅(qū)動下圍繞中心軸公轉(zhuǎn)的同時,同時由于其上、下兩端帶有驅(qū)動小齒輪(上驅(qū)動小齒輪9、下驅(qū)動小齒輪11),小齒輪嚙合連接固定大齒輪(上固定大齒輪6、下固定大齒輪12),小齒輪隨驅(qū)動盤(上驅(qū)動盤7、下驅(qū)動盤10)一同公轉(zhuǎn),所以絲狀樣品8在做公轉(zhuǎn)的同時還做自轉(zhuǎn)。絲狀樣品8在運轉(zhuǎn)到磁控靶的位置時被濺射,同時因其自身旋轉(zhuǎn),周面將全部被濺射到。
進一步講,絲狀樣品8只要能在驅(qū)動小齒輪與固定大齒輪的嚙合下自轉(zhuǎn)即可,如果動力足夠,旋轉(zhuǎn)相對平穩(wěn),可以僅設置上驅(qū)動小齒輪9與上固定大齒輪6組合,或者僅設置下驅(qū)動小齒輪11與下固定大齒輪12組合,不必要上、下都設置。
本發(fā)明利用上、下驅(qū)動盤之間的空間實現(xiàn)片狀樣品15的安裝以及運動。如圖1、2所示的實施例中,上驅(qū)動盤7和下驅(qū)動盤10之間,由上驅(qū)動盤7通過上連接柱16連接一中間驅(qū)動盤17,中間驅(qū)動盤17通過下連接柱18連接到下驅(qū)動盤10,這樣上、中、下驅(qū)動盤三者就可同步旋轉(zhuǎn)。在中間驅(qū)動盤17上通過支撐板19和軸承安裝一片狀樣品安裝軸20,片狀樣品安裝軸20上套設一小傘齒輪21,片狀樣品安裝軸20端部安裝片狀樣品盤22。進一步講,兩個支撐板19一起支撐安裝軸具有平衡性。
作為另一種實施例,如果在空間足夠允許的情況下,也可以在上驅(qū)動盤7或下驅(qū)動盤10上直接通過支撐板19安裝片狀樣品安裝軸20、小傘齒輪21、片狀樣品安裝軸20等。
在下固定座13上安裝一下驅(qū)動電機(圖中未示出),下驅(qū)動電機連接一下驅(qū)動軸23,下驅(qū)動軸23穿過下固定大齒輪12和下驅(qū)動盤10連接一大傘齒輪24。大傘齒輪24和小傘齒輪21嚙合,把大傘齒輪24的水平旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)樾泯X輪21的豎直旋轉(zhuǎn)運動。當下驅(qū)動電機帶動下驅(qū)動軸23旋轉(zhuǎn)時,下驅(qū)動軸23上的大傘齒輪24與小傘齒輪21嚙合發(fā)生力的傳遞,小傘齒輪21又帶動片狀樣品安裝軸20旋轉(zhuǎn),從而帶動片狀樣品盤22及安裝其上的片狀樣品15一起旋轉(zhuǎn)。
由于片狀樣品安裝軸20安裝在中間驅(qū)動盤17上,而中間驅(qū)動盤17通過連接件連接在上驅(qū)動盤7、下驅(qū)動盤10之間,因此它可以在上驅(qū)動電機的帶動下與上驅(qū)動盤7、下驅(qū)動盤10一起繞上驅(qū)動軸4做公轉(zhuǎn),又可以在下驅(qū)動電機的帶動下經(jīng)過齒輪變向以片狀樣品安裝軸20為軸心做自轉(zhuǎn),當片狀樣品15公轉(zhuǎn)到磁控靶的位置時被濺射,同時因自身旋轉(zhuǎn)又能使表面濺射全面。
上固定座5、上驅(qū)動盤7、下固定座13、下驅(qū)動盤10這些件上下對置,中間由連接件連接,形成一柱臺式結(jié)構(gòu),由于上驅(qū)動盤7和下驅(qū)動盤10為圓形,所以在圓盤上可以設置多個穿絲孔,對應地可以設置多根絲狀樣品8,絲狀樣品上多個上驅(qū)動小齒輪9共同嚙合上固定大齒輪6,多個下驅(qū)動小齒輪11共同嚙合下固定大齒輪12,絲狀樣品8沿圓盤公、自轉(zhuǎn),一次性可進行多個樣品的鍍膜。同理,在中間驅(qū)動盤17上也可安裝多個片狀樣品安裝軸20和小傘齒輪21,多個小傘齒輪21共同由一大傘齒輪24嚙合驅(qū)動,在各個片狀樣品安裝軸20上對應安裝片狀樣品15,多個片狀樣品15沿盤公、自轉(zhuǎn),一次性可進行多個樣品的鍍膜。將所有的絲狀樣品8和片狀樣品15的安裝位置間隔開來,如圖3所示,就可形成多形狀多數(shù)量的樣品濺射臺。
值得說明的是,以上所述實施例僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。