本實(shí)用新型屬于物理真空鍍膜技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及一種可調(diào)控空心管靶沉積速率的擋板。
背景技術(shù):
反應(yīng)磁控濺射是具有一定能量的離子(Ar+)濺射金屬或合金靶表面,被濺射出的金屬離子和反應(yīng)氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)在基體上形成化合物薄膜。相對(duì)其他濺射方法,反應(yīng)磁控濺射技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是采用了金屬靶材,且金屬靶材價(jià)格低且易于制備,適于大面積鍍膜。金屬靶材有實(shí)心靶(如長(zhǎng)方體、正方體和圓柱體靶材)、空心靶(如圓管靶材),實(shí)心靶材濺射過(guò)程中永磁體在靶材表面建立環(huán)形磁場(chǎng),并在軸間等距離的環(huán)形表面形成刻蝕區(qū),不僅靶材的利用率僅為20-30%,更影響膜厚均勻性;空心靶材的磁鐵組件和靶材有相對(duì)旋轉(zhuǎn),因此靶面360°都可被均勻刻蝕,沒(méi)有刻蝕槽,靶材利用率高達(dá)80%,且濺射過(guò)程更加穩(wěn)定可控。空心管靶已廣泛應(yīng)用于功能薄膜的研制中,但由于空心管靶一般尺寸較大,沉積速率非???,在制備某些所需厚度較小的功能膜,厚度不一的多層膜,以及不同配比的復(fù)合膜時(shí),需要控制其沉積速率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型提供了一種可調(diào)控空心管靶沉積速率的擋板。
一種可調(diào)控空心管靶沉積速率的擋板,固定擋板1固定在設(shè)備腔下壁3上,連桿21的下端穿過(guò)設(shè)備腔上壁4與活動(dòng)擋板2連接,且連桿21與設(shè)備腔上壁4之間為轉(zhuǎn)動(dòng)連接;固定擋板1和活動(dòng)擋板2均為半管形結(jié)構(gòu),通過(guò)兩者相扣合,能夠?qū)⒖招墓馨型耆苍趦?nèi)部;
連桿21的上端與轉(zhuǎn)動(dòng)手柄22連接,通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄22控制活動(dòng)擋板2的轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述連桿21可帶動(dòng)活動(dòng)擋板2在0~180°范圍內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
一種實(shí)施方式中,所述轉(zhuǎn)動(dòng)手柄22由橫桿221、手柄222和限位片223組成;所述橫桿221的一端與連桿21的上端連接,另一端與手柄222鉸接;所述限位片223設(shè)置在手柄222上;
在設(shè)備腔上壁4的上方固定有限位盤(pán)23,在限位盤(pán)23上設(shè)有中心通孔,連桿21的下端由中心通孔穿過(guò),然后穿過(guò)設(shè)備腔上壁4與活動(dòng)擋板2連接;所述限位盤(pán)23的邊緣沿圓周均勻分布有鋸齒;所述限位片223能夠嵌入所述鋸齒槽中,從而實(shí)現(xiàn)活動(dòng)擋板2的固定。
一種實(shí)施方式中,所述手柄222的上端為U形結(jié)構(gòu),所述橫桿221插入所述U形結(jié)構(gòu)內(nèi),并通過(guò)螺栓連接,使手柄222可繞橫桿221上下轉(zhuǎn)動(dòng)。
一種實(shí)施方式中,所述固定擋板1的弧度是180°;所述活動(dòng)擋板2的弧度較固定擋板1的弧度大4~8°;所述活動(dòng)擋板2的直徑較固定擋板1的直徑大10~50mm。
一種實(shí)施方式中,所述固定擋板1的內(nèi)徑大于空心管靶的外徑至少80mm。
一種實(shí)施方式中,所述連桿21通過(guò)軸承或磁力實(shí)現(xiàn)與設(shè)備腔上壁4的轉(zhuǎn)動(dòng)連接及密封。
一種實(shí)施方式中,所述固定擋板1的下方保持完整圓管結(jié)構(gòu),并在圓管結(jié)構(gòu)的最下沿設(shè)有固定平臺(tái),便于將其固定在設(shè)備腔下壁3上。
一種實(shí)施方式中,所述活動(dòng)擋板2的上方保持完整圓管結(jié)構(gòu),便于其與連桿21的連接。
本實(shí)用新型的有益效果為:
本實(shí)用新型能夠方便精確地調(diào)整空心管靶的實(shí)際濺射范圍,調(diào)節(jié)薄膜沉積速率。通過(guò)活動(dòng)擋板的靈活轉(zhuǎn)動(dòng)和精確定位,可在0~180°內(nèi)任意選擇空心管靶的有效濺射范圍,實(shí)現(xiàn)薄膜的可控沉積。特別是在多靶濺射系統(tǒng)中,逐層制備多層膜時(shí),擋板能有效降低靶材之間的污染,嚴(yán)格控制各層膜的厚度;保證鍍膜質(zhì)量。在共濺射制備兩種組分以上復(fù)合膜時(shí),能夠方便調(diào)節(jié)復(fù)合膜的各組分比例。
附圖說(shuō)明
圖1為實(shí)施例中一種可調(diào)控空心管靶沉積速率的擋板結(jié)構(gòu)示意圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明:
1-固定擋板;2-活動(dòng)擋板;21-連桿;22-轉(zhuǎn)動(dòng)手柄;221-橫桿;222-手柄;223-限位片;23-限位盤(pán);3-設(shè)備腔下壁;4-設(shè)備腔上壁。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是,下述說(shuō)明僅僅是示例性的,而不是為了限制本實(shí)用新型的范圍及其應(yīng)用。
本實(shí)施例提供了一種可調(diào)控空心管靶沉積速率的擋板,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
固定擋板1采用1.5mm厚的不銹鋼制成,其為半管形結(jié)構(gòu),弧度為180°,且其內(nèi)徑較空心管靶的外徑大至少80mm。固定擋板1的下方1/6的高度仍保持完整圓管結(jié)構(gòu),并在圓管結(jié)構(gòu)的最下沿設(shè)有10mm寬度的外翻形成固定平臺(tái)。通過(guò)固定平臺(tái)將固定擋板1固定在設(shè)備腔下壁3上。
活動(dòng)擋板2同樣采用1.5mm厚的不銹鋼制成,其為半管形結(jié)構(gòu),且其弧度較固定擋板1的弧度大5°,其直徑較固定擋板1的直徑大30mm。連桿21的下端穿過(guò)設(shè)備腔上壁4與活動(dòng)擋板2連接,所述活動(dòng)擋板2的上方保持完整圓管結(jié)構(gòu),便于其與連桿21的連接。連桿21通過(guò)軸承實(shí)現(xiàn)與設(shè)備腔上壁4的轉(zhuǎn)動(dòng)連接和密封,在保證設(shè)備腔內(nèi)真空不受影響的情況下,連桿21能夠在設(shè)備腔上壁4上自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
固定擋板1和活動(dòng)擋板2相扣合,能夠?qū)⒖招墓馨型耆苍趦?nèi)部空腔。通過(guò)連桿21帶動(dòng)活動(dòng)擋板2轉(zhuǎn)動(dòng),使空心管靶有效濺射面積在0~180°任意可控。
進(jìn)一步地,連桿21的上端與轉(zhuǎn)動(dòng)手柄22連接。所述轉(zhuǎn)動(dòng)手柄22由橫桿221、手柄222和限位片223組成。手柄222的上端為U形結(jié)構(gòu),所述橫桿221的一端插入所述U形結(jié)構(gòu)內(nèi),并通過(guò)螺栓連接,使手柄222可繞橫桿221上下轉(zhuǎn)動(dòng)。橫桿221的另一端與連桿21的上端連接。在設(shè)備腔上壁4的上方固定有限位盤(pán)23,在限位盤(pán)23上設(shè)有中心通孔,連桿21的下端由中心通孔穿過(guò),然后再穿過(guò)設(shè)備腔上壁4與活動(dòng)擋板2連接;在限位盤(pán)23的邊緣沿圓周均勻分布有36個(gè)鋸齒,每個(gè)鋸齒對(duì)應(yīng)5°。限位片223為一長(zhǎng)方形的薄片,其設(shè)置在手柄222上,通過(guò)將限位片223嵌入所述鋸齒槽中,能夠?qū)崿F(xiàn)活動(dòng)擋板2的固定。
使用時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)手柄22,通過(guò)連桿21帶動(dòng)活動(dòng)擋板2自由轉(zhuǎn)動(dòng),限位盤(pán)22的一個(gè)鋸齒對(duì)應(yīng)活動(dòng)擋板轉(zhuǎn)動(dòng)5°,使空心管靶露出一定的濺射面積,然后將限位片223嵌入限位盤(pán)22的某一鋸齒槽中,固定活動(dòng)擋板2,實(shí)現(xiàn)對(duì)有效濺射面積的限制,起到控制薄膜沉積速率的作用,保證了加工強(qiáng)度和精度。
上述實(shí)施例可在不脫離本實(shí)用新型的范圍下加以若干變化,故以上的說(shuō)明所包含及附圖中所示的結(jié)構(gòu)應(yīng)視為示例性,而非用以限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。