适用于磁控溅射仪的自动升降靶材平台.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910569559.9 (22)申请日 2019.06.27 (71)申请人 浙江工业大学 地址 310014 浙江省杭州市下城区朝晖六 区 (72)发明人 马毅宋宇轩黄先伟俞越翎 张泰华 (74)专利代理机构 杭州浙科专利事务所(普通 合伙) 33213 代理人 吴秉中 (51)Int.Cl. C23C 14/35(2006.01) (54)发明名称 一种适用于磁控溅射仪的自动升降靶材平 台 (57)摘要 本发明公开了一种适用于磁控溅射仪的自 动升降靶材平台， 包括冷却水。

2、箱平台及设置在冷 却水箱平台下方的自动升降装置， 所述冷却水箱 平台包括冷却水箱、 设置在冷却水箱上方的靶材 架及设置在靶材架上设有靶材； 所述自动升降装 置包括直线电机、 直线电机输出轴、 第一铰接座、 第二铰接座、 第一销轴、 第二销轴、 第二连杆、 第 三连杆、 第一滚轮及第一滑槽， 所述第一滑槽及 第二铰接座分别设置在冷却水箱底部两侧靠近 端部位置处， 所述第一滚轮配合设置在第一滑槽 内， 且第一滚轮能够在第一滑槽内滑动； 本发明 的有益效果是： 该自动升降靶材平台设计巧妙， 结构合理， 自动化程度高， 且使用方便， 能够自动 升降靶材所在的试验平台， 调节镀膜的间距。 权利要求书1页。

3、 说明书3页 附图1页 CN 110144563 A 2019.08.20 CN 110144563 A 1.一种适用于磁控溅射仪的自动升降靶材平台， 其特征在于， 包括冷却水箱平台及设 置在冷却水箱平台下方的自动升降装置， 所述冷却水箱平台包括冷却水箱 （5） 、 设置在冷却 水箱 （5） 上方的靶材架及设置在靶材架上设有靶材； 所述自动升降装置包括直线电机 （25） 、 直线电机输出轴 （27） 、 第一铰接座 （1） 、 第二铰接座 （3） 、 第一销轴 （28） 、 第二销轴 （30） 、 第二 连杆 （29） 、 第三连杆 （31） 、 第一滚轮 （24） 及第一滑槽 （23） ， 。

4、所述第一滑槽 （23） 及第二铰接座 （3） 分别设置在冷却水箱 （5） 底部两侧靠近端部位置处， 所述第一滚轮 （24） 配合设置在第一 滑槽 （23） 内， 且第一滚轮 （24） 能够在第一滑槽 （23） 内滑动； 所述第三连杆 （31） 的一端与第 一滚轮 （24） 活动连接， 另一端与第一铰接座 （1） 相连， 所述第二连杆 （29） 一端与第二铰接座 （3） 相连， 另一端通过第一销轴 （28） 与直线电机输出轴 （27） 活动连接， 所述第二连杆 （29） 与 第三连杆 （31） 中部通过第二销轴 （30） 活动连接。 2.根据权利要求1所述一种适用于磁控溅射仪的自动升降靶材平台，。

5、 其特征在于， 所述 冷却水箱 （5） 上设有冷却水管， 所述冷却水管 （5） 与靶材架内部相连， 用于对靶材进行冷却。 3.根据权利要求1所述一种适用于磁控溅射仪的自动升降靶材平台， 其特征在于， 所述 冷却水箱 （5） 的下端设有排水口， 所述排水口上设置有排水口密封盖 （4） ， 所述冷却水箱 （5） 的高台上方设置有进水口， 所述进水口上设置有进水口密封盖 （21） 。 4.根据权利要求1所述一种适用于磁控溅射仪的自动升降靶材平台， 其特征在于， 所述 靶材架设有两个包括第一靶材架 （19） 及第二靶材架 （33） ， 所述第一靶材架 （19） 及第二靶材 架 （33） 对称设置在冷却。

6、水箱 （5） 上方位置， 所述第一靶材架 （19） 内部设置有第一冷却水管 （20） ， 第一冷却水管 （20） 与冷却水箱 （5） 相接， 第一靶材架 （19） 上固定连接有第一靶材 （18） ； 所述第二靶材架 （33） 内部设置有第二冷却水管 （34） ， 第二冷却水管 （34） 与冷却水箱 （5） 相接， 第二靶材架 （33） 上方固定连接有第二靶材 （32） 。 5.根据权利要求1所述一种适用于磁控溅射仪的自动升降靶材平台， 其特征在于， 所述 冷却水箱 （5） 内部冷却介质采用去离子水 （22） 。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110144563 A 2 一种适用于磁控溅射仪。

7、的自动升降靶材平台 技术领域 0001 本发明属于镀膜领域， 具体涉及一种适用于磁控溅射仪的自动升降靶材平台。 背景技术 0002 具备优异力学性能的纳米薄膜在石油、 化工、 制药等领域具有广泛的应用前景。 磁 控溅射仪是一种先进、 普及、 成熟的镀膜仪器， 适用于制备金属强化膜、 半导体太阳能薄膜、 磁性器件薄膜甚至陶瓷薄膜。 通过磁控溅射镀膜， 成膜速度快， 薄膜质量高， 膜-基结合力 强， 薄膜成分、 结构均匀。 磁控溅射仪在镀膜时， 其靶材与基体的距离会严重影响成膜质量。 目前， 靶材与基体的距离只能通过手柄手动调节， 具有很大误差， 且样品台较重， 转动手柄 费时费力。 因此， 如何。

8、开发适用于磁控溅射仪的自动升降靶材的试验平台， 能够精确的调整 基体与靶材的间距， 已经成为优质薄膜研发领域的关键性难题。 发明内容 0003 针对现有技术中存在的上述问题， 本发明的目的在于提供一种适用于磁控溅射仪 的自动升降靶材平台， 以使得磁控溅射仪在镀膜过程中， 可以自动精确的调整基体与靶材 的间距， 提高成膜质量。 0004 本发明技术方案如下： 一种适用于磁控溅射仪的自动升降靶材平台， 其特征在于， 包括冷却水箱平台及设置 在冷却水箱平台下方的自动升降装置， 所述冷却水箱平台包括冷却水箱、 设置在冷却水箱 上方的靶材架及设置在靶材架上设有靶材； 所述自动升降装置包括直线电机、 直线。

9、电机输 出轴、 第一铰接座、 第二铰接座、 第一销轴、 第二销轴、 第二连杆、 第三连杆、 第一滚轮及第一 滑槽， 所述第一滑槽及第二铰接座分别设置在冷却水箱底部两侧靠近端部位置处， 所述第 一滚轮配合设置在第一滑槽内， 且第一滚轮能够在第一滑槽内滑动； 所述第三连杆的一端 与第一滚轮活动连接， 另一端与第一铰接座相连， 所述第二连杆一端与第二铰接座相连， 另 一端通过第一销轴与直线电机输出轴活动连接， 所述第二连杆与第三连杆中部通过第二销 轴活动连接。 0005 所述一种适用于磁控溅射仪的自动升降靶材平台， 其特征在于， 所述冷却水箱上 设有冷却水管， 所述冷却水管与靶材架内部相连， 用于对。

10、靶材进行冷却。 0006 所述一种适用于磁控溅射仪的自动升降靶材平台， 其特征在于， 所述冷却水箱的 下端设有排水口， 所述排水口上设置有排水口密封盖， 所述冷却水箱的高台上方设置有进 水口， 所述进水口上设置有进水口密封盖。 0007 所述一种适用于磁控溅射仪的自动升降靶材平台， 其特征在于， 所述靶材架设有 两个包括第一靶材架及第二靶材架， 所述第一靶材架及第二靶材架对称设置在冷却水箱上 方位置， 所述第一靶材架内部设置有第一冷却水管， 第一冷却水管与冷却水箱相接， 第一靶 材架上固定连接有第一靶材； 所述第二靶材架内部设置有第二冷却水管， 第二冷却水管与 冷却水箱相接， 第二靶材架上方固。

11、定连接有第二靶材。 说明书 1/3 页 3 CN 110144563 A 3 0008 所述一种适用于磁控溅射仪的自动升降靶材平台， 其特征在于， 所述冷却水箱内 部冷却介质采用去离子水。 0009 本发明的有益效果是： 1） 该自动升降靶材平台设计巧妙， 结构合理， 自动化程度高， 且使用方便， 能够自动升 降靶材所在的试验平台， 调节镀膜的间距。 0010 2） 试验平台采用冷却水箱平台， 将冷却水箱置于主腔内部， 能够改善镀膜时的真 空度， 且提高冷却效率， 在磁控溅射仪内应用本装置镀膜， 操作简单， 自动性高， 稳定性强， 制备薄膜的膜基结合力强， 性能优异。 附图说明 0011 图1。

12、为本发明的整体结构示意图； 图中： 1-第一铰接座， 2-磁控溅射仪主腔， 3-第二铰接座， 4-排水口密封盖， 5-冷却水 箱， 6-主腔观察孔， 7-玻璃挡板， 8-磁控溅射仪密封法兰， 9-第一基体， 10-第一样品架， 11- 样品台， 12-隔离挡板， 13-第一连杆， 14-磁控溅射仪密封盖， 15-电机， 16-第二样品架， 17- 第二基体， 18-第一靶材， 19-第一靶材架， 20-第一冷却水管， 21-进水口密封盖， 22-去离子 水， 23-第一滑槽， 24-第一滚轮， 25-直线电机， 26-密封圈， 27-直线电机输出轴， 28-第一销 轴， 29-第二连杆， 30。

13、-第二销轴， 31-第三连杆， 32-第二靶材， 33-第二靶材架， 34-第二冷却 水管。 具体实施方式 0012 以下结合说明书附图， 对本发明作进一步描述。 0013 如图1所示， 一种适用于磁控溅射仪的自动升降靶材平台， 包括冷却水箱平台和自 动升降装置。 0014 冷却水箱平台包括冷却水箱5、 排水口密封盖4、 进水口密封盖21、 第一冷却水管 20、 第二冷却水管34、 第一靶材架19、 第二靶材架33、 第一靶材18与第二靶材32组成； 所述冷 却水箱5下端设置有排水口， 排水口上设置有可拆卸的排水口密封盖4， 冷却水箱5高台上方 设置有进水口， 进水口上设置有可拆卸的进水口密封。

14、盖21。 冷却水箱5上方固定连接第一靶 材架19， 第一靶材架19内部设置有第一冷却水管20， 第一冷却水管20与冷却水箱5固定连 接， 第一靶材架19上固定连接有第一靶材18； 同时， 冷却水箱5上方固定连接第二靶材架33， 第二靶材架33内部设置有第二冷却水管34， 第二冷却水管34与冷却水箱5固定连接， 第二靶 材架33上方固定连接有第二靶材32； 冷却水箱5内设置有去离子水22。 0015 自动升降装置包括直线电机25、 直线电机输出轴27、 第一铰接座1、 第二铰接座3、 第一销轴28、 第二销轴30、 第二连杆29、 第三连杆31、 密封圈26、 第一滚轮24与第一滑槽23组 成；。

15、 冷却水箱5下表面两侧位置分别固定连接有第一滑槽23与第二铰接座3， 第一滑槽23上 滑动配合设置第一滚轮24， 第一滚轮24与第三连杆31的一端活动连接， 第三连杆31的另一 端与第一铰接座1活动连接， 第一铰接座1与磁控溅射仪主腔2底部固定连接； 在所述第三连 杆31中部设有第二销轴30， 第二销轴30与第二连杆29的中部活动连接， 第二连杆29的一端 与第二铰接座3活动连接， 第二连杆29的另一端通过第一销轴28与直线电机输出轴27连接； 直线电机输出轴27的另一端与直线电机25的动子座固定连接。 直线电机输出轴27穿设于磁 说明书 2/3 页 4 CN 110144563 A 4 控溅。

16、射仪主腔2， 穿设连接部位设置有密封圈26。 0016 磁控溅射仪密封法兰8设置在磁控溅射仪主腔2上方， 电机15与第一连杆13相连， 样品台11与第一连杆13相连、 第一基体9、 第一样品架10、 第二样品架16分别设置在样品台 11上， 第一基体9、 第二基体17分别设置在第一样品架10、 第二样品架16上， 磁控溅射仪密封 盖14设置在第一连杆13上部， 起到密封作用， 隔离挡板12设置在样品台11， 用于工作隔离。 0017 工作过程： 首先， 抬起磁控溅射仪密封法兰8， 使其与磁控溅射仪主腔2分离， 将第 一基体9与第二基体17分别黏在第一样品架10与第二样品架16上。 随后， 将第。

17、一靶材18与第 二靶材32分别放置于第一靶材架19与第二靶材架33上。 再调节直线电机25的直线电机输出 轴27向右运动， 拖动第一销轴28向左实现水平方向向右运动， 从而带动第二连杆29和第三 连杆31绕第二销轴30转动， 与第三连杆31活动连接的第一滚轮24会沿着第一滑槽23水平向 右运动， 进而使冷却水箱5向下运动， 使得第一靶材18与第二靶材32与第一基体9和第二基 体17的竖直方向间距增大， 待冷却水箱5降低至最低位置， 关闭直线电机25。 接着将磁控溅 射仪密封法兰8与磁控溅射仪主腔2固定连接， 确认磁控溅射仪密封盖14已经关闭， 随后开 始镀膜前的抽真空工作 （磁控溅射仪原有功能。

18、， 本专利只涉及升降平台） 。 抽真空完毕后， 通 过磁控溅射仪主腔2上设置的主腔观察孔6， 在玻璃挡板7外观察， 并打开电机15， 电机15通 过第一连杆13带动样品台11转动， 最终将第一基体9与第二基体17分别调整至第一靶材18 与第二靶材32的正上方位置。 样品台11中部设置有透明的隔离挡板12， 防止在镀膜过程中， 两种靶材给基体镀膜时相互干扰。 确保基体位于靶材正上方的位置后， 调节直线电机25的 直线电机输出轴27向左运动， 拖动第一销轴28向左实现水平方向向左运动， 从而带动第二 连杆29和第三连杆31绕第二销轴30转动， 与第三连杆31活动连接的第一滚轮24会沿着第一 滑槽2。

19、3水平向左运动， 进而使冷却水箱5向上运动， 使得第一靶材18与第二靶材32与第一基 体9和第二基体17的竖直方向间距减少， 待靶材与基体间距达到最佳的镀膜位置， 关闭直线 电机25。 随后开始磁控溅射仪的镀膜工作。 0018 冷却水的更换： 抬起磁控溅射仪密封法兰8， 使其与磁控溅射仪主腔2分离， 再调节 直线电机25的直线电机输出轴27向左运动， 拖动第一销轴28向左实现水平方向向左运动， 从而带动第二连杆29和第三连杆31绕第二销轴30转动， 与第三连杆31活动连接的第一滚轮 24会沿着第一滑槽23水平向左运动， 进而使冷却水箱5向上运动， 使得第一靶材18与第二靶 材32与第一基体9和。

20、第二基体17的竖直方向间距减少， 待冷却水箱5提升至最高位置处 （处 于磁控溅射仪主腔外） ， 关闭直线电机25。 长时间使用后， 需更换去离子水22， 可打开排水口 密封盖4， 待去离子水22全部排出冷却水箱5外， 关闭排水口密封盖4。 随后， 打开进水口密封 盖14， 将去离子水22倒入冷却水箱5中， 待液面处于进水口位置时， 关闭冷却水箱的进水口 密封盖14。 再调节直线电机25的直线电机输出轴27向右运动， 拖动第一销轴28向左实现水 平方向向右运动， 从而带动第二连杆29和第三连杆31绕第二销轴30转动， 与第三连杆31活 动连接的第一滚轮24会沿着第一滑槽23水平向右运动， 进而使冷却水箱5向下运动， 待冷却 水箱5降低至最低位置， 关闭直线电机25， 最后将磁控溅射仪密封法兰8与磁控溅射仪主腔2 固定连接， 完成冷却水的更换。 说明书 3/3 页 5 CN 110144563 A 5 图1 说明书附图 1/1 页 6 CN 110144563 A 6 。