靶材安装结构及离子束溅射设备的制作方法

本申请涉及真空，尤其是一种靶材安装结构及离子束溅射设备。

背景技术：

1、离子束溅射设备的靶材在镀膜时，靶材面与离子束成一定夹角，如45度，在进行多层复杂的材料薄膜镀膜时，需要使用多种不同材料的靶材。

2、通常离子束溅射设备使用多种靶材进行镀膜时，需要通过破真空更换靶材或把基片用设备上拆下来放到其他有所需靶材的材料的溅射设备上；由于破真空后再进行抽真空，导致薄膜容易被污染，而且更换操作相对复杂，影响了镀膜效率。

技术实现思路

1、本申请的目的旨在解决上述的技术缺陷之一，提供一种靶材安装结构及离子束溅射设备，以降低薄膜被污染的概率，并提升镀膜效率。

2、一种靶材安装结构，包括：固定座，连接固定座的主轴，以及设于主轴末端的靶材安装架；

3、所述固定座设于真空腔室外，内置有伺服电机，所述伺服电机用于驱动主轴进行旋转；

4、所述主轴置于真空腔室内；

5、所述靶材安装架用于以分布方式安装多个靶材；

6、所述主轴在伺服电机的驱动下旋转，将靶材安装架上的目标靶材指向离子源位置，并且与离子源成设定夹角。

7、在一个实施例中，所述主轴穿过真空腔室侧壁连接至所述固定座；

8、所述固定座通过密封圈与所述真空腔室侧壁进行密封连接。

9、在一个实施例中，所述主轴包括连接所述固定座的第一主轴和连接靶材安装架的第二主轴；

10、所述第一主轴与第二主轴通过第一法兰和第二法兰进行连接。

11、在一个实施例中，所述靶材安装架包括：设于主轴末端沿圆周分布的多个支撑臂；

12、其中，每个支撑臂与所述主轴成设定夹角，所述支撑臂的端部设有安装盘，分别用于安装不同材料的靶材。

13、在一个实施例中，各个所述安装盘内置有冷却水路，各个冷却水路串联连接并通过内置于主轴内的循环回路连接至固定座上的水冷进出口上。

14、在一个实施例中，所述靶材安装架包括一个圆盘，沿所述圆盘边缘均匀分布有多个靶材安装位，分别用于安装不同材料的靶材。

15、在一个实施例中，所述圆盘在靶材安装位的内部设有冷却水路，所述冷却水路通过内置于主轴内的循环回路连接至固定座上的水冷进出口上。

16、一种离子束溅射设备，包括：真空腔室，离子源，靶材安装结构；其中，所述靶材安装结构上安装有多种靶材，分别用于镀制不同材料的薄膜。

17、在一个实施例中，所述的离子束溅射设备，还包括连接所述伺服电机的工控机，用于控制主轴旋转角度以选择目标靶材。

18、在一个实施例中，所述固定座安装在真空腔室的顶部，所述离子源安装在垂直与顶面的侧面上。

19、在一个实施例中，所述固定座安装在真空腔室的底部，所述离子源安装在与真空腔室上部成一设定夹角的倾斜面上。

20、本申请具有如下有益效果：

21、在需要镀制有多种靶材材料要求的薄膜时，可以精确更换调整靶材的材料，减少镀制次数和破真空次数，从而提高了多种材料薄膜的镀膜概率；进一步的，主轴可以拆卸和安装，便于靶材安装架的快速便捷更换。

22、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种靶材安装结构(01)，其特征在于，包括：固定座(11)，连接固定座(11)的主轴(12)，以及设于主轴(12)末端的靶材安装架(13)；

2.根据权利要求1所述的靶材安装结构(01)，其特征在于，所述主轴(12)穿过真空腔室(02)侧壁连接至所述固定座(11)；

3.根据权利要求1所述的靶材安装结构(01)，其特征在于，所述主轴(12)包括连接所述固定座(11)的第一主轴(121)和连接靶材安装架(13)的第二主轴(122)；

4.根据权利要求1-3任一项所述的靶材安装结构(01)，其特征在于，所述靶材安装架(13)包括：设于主轴(12)末端沿圆周分布的多个支撑臂(131)；

5.根据权利要求4所述的靶材安装结构(01)，其特征在于，各个所述安装盘(132)内置有冷却水路，各个冷却水路串联连接并通过内置于主轴(12)内的循环回路连接至固定座(11)上的水冷进出口(15)上。

6.根据权利要求1-3任一项所述的靶材安装结构(01)，其特征在于，所述靶材安装架(13)包括一个圆盘(133)，沿所述圆盘(133)边缘均匀分布有多个靶材安装位(134)，分别用于安装不同材料的靶材。

7.根据权利要求6所述的靶材安装结构(01)，其特征在于，所述圆盘(133)在靶材安装位(134)的内部设有冷却水路，所述冷却水路通过内置于主轴(12)内的循环回路连接至固定座(11)上的水冷进出口(15)上。

8.一种离子束溅射设备(100)，其特征在于，包括：真空腔室(02)，离子源(03)，权利要求1-7任一项所述的靶材安装结构(01)；其中，所述靶材安装结构(01)上安装有多种靶材，分别用于镀制不同材料的薄膜。

9.根据权利要求8所述的离子束溅射设备(100)，其特征在于，还包括连接所述伺服电机(110)的工控机(04)，用于控制主轴(12)旋转角度以选择目标靶材(14)。

10.根据权利要求8所述的离子束溅射设备(100)，其特征在于，所述固定座(11)安装在真空腔室(02)的顶部，所述离子源(03)安装在垂直与顶面的侧面上；

技术总结本申请涉及一种靶材安装结构及离子束溅射设备；所述靶材安装结构包括：固定座，连接固定座的主轴，以及设于主轴末端的靶材安装架；所述固定座设于真空腔室外，内置有伺服电机，所述伺服电机用于驱动主轴进行旋转；所述主轴置于真空腔室内；所述靶材安装架用于以分布方式安装多个靶材；所述主轴在伺服电机的驱动下旋转，将靶材安装架上的目标靶材指向离子源位置，并且与离子源成设定夹角；该技术方案，在需要镀制有多种靶材材料要求的薄膜时，可以精确更换调整靶材的材料，减少镀制次数和破真空次数，从而提高了多种材料薄膜的镀膜概率。技术研发人员：刘伟基,冀鸣,吴秋生,易洪波受保护的技术使用者：佛山市博顿光电科技有限公司技术研发日：20231019技术公布日：2024/6/11