[发明专利]动态沉积磁控溅射镀膜装置、方法及该方法制造的衬底

说明书

技术领域

本发明涉及薄膜制造领域，更具体地，涉及一种动态沉积磁控溅射镀膜装置、方法及该方法制造的衬底。

背景技术

薄膜技术涉及半导体、太阳能、LED、平板显示器、有机材料、信息工程等方方面面，在当前材料领域占有重要地位。因此有效的成膜技术备受关注，如化学气相沉积，脉冲激光沉积、溅射法、电子束沉积、旋转喷涂法等等，其中磁控溅射法具有成膜速率高、均匀性好、成本低、易于大规模生产等优点，在工业上有着广泛的应用。

通常，工业上所用磁控溅射主要是动态沉积，即被镀衬底是在运动传输之中，这样可以形成连续的生产线，用于大规模工业生产。但是传统的磁控溅射装置，由于其等离子体具有较高的能量，而易对衬底造成轰击损伤，虽然调低溅射功率可以缓解这一问题，但是低功率生长不利于薄膜的结晶，更主要的是影响产量，因此低功率溅射无法满足工业生产的需要。而使用高功率，虽然可以极大的提高生产速率，改善薄膜结晶质量，但是大的等离子体能量也同时带来了对衬底的轰击，造成衬底损伤，特别是对于制备多层膜时，很容易使已经长好的薄膜被轰击损伤，造成器件质量的下降。

发明内容

本发明旨在提供一种动态沉积磁控溅射镀膜装置、方法及该方法制造的衬底，以解决现有技术衬底表面薄膜的生产速率和衬底结构的完整性不能同时得以保证的问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了一种动态沉积磁控溅射镀膜装置，动态沉积磁控溅射镀膜装置包括第一腔室、传输组件以及镀膜组件，其中，传输组件设置在第一腔室内部以传输衬底；镀膜组件包括设置在第一腔室内的对衬底的表层沉积保护层的第一靶材和对具有保护层的衬底镀膜的第二靶材。

进一步地，传输组件包括多个转动体，等间距设置在第一腔室的同一高度上，各转动体水平设置且多个转动体的轴线相互平行，多个转动体构成传输轨道；传输载片舟，可移动地搭设在传输轨道上，且随转动体的转动在传输轨道上移动。

进一步地，第一靶材和第二靶材并排间隔设置在第一腔室的顶部，且第一靶材和第二靶材沿传输载片舟的传输方向依次布置。

进一步地，动态沉积磁控溅射镀膜装置还包括设置在第一靶材和第二靶材之间的工作气入口。

进一步地动态沉积磁控溅射镀膜装置还包括：第二腔室，与第一腔室连通，传输轨道延伸至第二腔室内；第一腔室和第二腔室的底部均设置有真空泵抽气口。

根据本发明的另一方面，提供了一种动态沉积磁控溅射镀膜方法，该动态沉积磁控溅射镀膜方法，利用上述的动态沉积磁控溅射镀膜装置进行镀膜，包括以下步骤：步骤A：利用动态沉积磁控溅射镀膜装置的第一靶材沉积得到带保护层的衬底；步骤B：利用动态沉积磁控溅射镀膜装置的第二靶材在带保护层的衬底上镀膜。

进一步地，在步骤A之前还包括以下步骤：步骤S1：将动态沉积磁控溅射镀膜装置内的空气排除；步骤S2：调节动态沉积磁控溅射镀膜装置的第二靶材的功率；步骤S3：调节动态沉积磁控溅射镀膜装置的第一靶材的功率。

进一步地，在步骤S1和步骤S2之间还包括步骤S11：通入工作气体，调节工作气压。

进一步地，工作气压在0.1Pa至100Pa的范围内。

进一步地，在步骤S11和步骤S2之间还包括步骤S12：开启功率源，调节溅射功率。

进一步地，溅射功率在1W至500W的范围内。

进一步地，在步骤S2中，动态沉积磁控溅射镀膜装置的第二靶材的功率在5W至5000W的范围内，在步骤S3中，动态沉积磁控溅射镀膜装置的第一靶材的功率为第二靶材的功率的1/20至1/2。

根据本发明的再一方面，提供了一种衬底，包括利用动态沉积磁控溅射镀膜方法沉积在衬底表面的保护层和利用动态沉积磁控溅射镀膜方法镀设在保护层上面的镀膜，动态沉积磁控溅射镀膜方法为上述的动态沉积磁控溅射镀膜方法。

应用本发明的技术方案，动态沉积磁控溅射镀膜装置包括第一腔室、传输组件以及镀膜组件，其中，传输组件设置在第一腔室内部以传输衬底；镀膜组件包括设置在第一腔室内并对衬底的表层沉积以形成保护层的第一靶材和对具有保护层的衬底镀膜的第二靶材。根据本发明的动态沉积磁控溅射镀膜装置，设置有第一靶材和第二靶材，其中第一靶材可以在衬底的表面形成一层保护层，当利用第二靶材对带有保护层的衬底进行镀膜时，其功率可以调高，不用考虑高功率激发的高能量靶材等离子体轰击衬底而对衬底造成损伤，进而提高了对衬底镀膜的速度，保证了衬底结构完整的同时还提高了生产效率。

附图说明