專(zhuān)利名稱：混合氣體供給系統(tǒng)、濺鍍裝置及濺鍍方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及濺鍍技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種混合氣體供給系統(tǒng)、一種濺鍍裝置及一種濺鍍方法。
背景技術(shù)：
濺鍍是利用離子撞擊靶材，將靶材內(nèi)的原子撞出而沉積于基材表面堆積成膜。于濺鍍化合物薄膜時(shí)，若直接以化合物為靶材，濺鍍出的薄膜成份會(huì)與靶材成份相差很大，故一般于濺鍍化合物薄膜時(shí)，通常將反應(yīng)氣體混合于放電氣體中，該反應(yīng)氣體與靶材撞擊出來(lái)的原子進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，以控制化合物薄膜的組成與性質(zhì)，此種濺鍍方法稱為反應(yīng)性濺鍍。于工件表面鍍上多層膜可提高工件的表面性能。采用反應(yīng)性濺鍍鍍多層膜時(shí)需采用多種反應(yīng)氣體。對(duì)鍍一層膜而言，有時(shí)亦需于兩種或兩種以上反應(yīng)氣體組成的混合氣體中進(jìn)行?，F(xiàn)有濺鍍裝置設(shè)有混合腔來(lái)混合兩種或兩種以上反應(yīng)氣體，然后將混合后的氣體輸入濺鍍腔。若相鄰兩層待鍍膜層所對(duì)應(yīng)的混合氣體中各反應(yīng)氣體的比例或者氣體種類(lèi)不同，則需換氣，即將下層膜層所對(duì)應(yīng)的混合氣體全部抽出該混合腔后，然后按比例輸入新的反應(yīng)氣體至該混合腔混合，來(lái)獲得上層膜層對(duì)應(yīng)的混合氣體，再將該混合氣體輸至濺鍍腔， 比較耗時(shí)。對(duì)應(yīng)地，于此段換氣時(shí)間內(nèi)，因等待混合氣體，反應(yīng)性濺鍍被迫中斷，不利于提高產(chǎn)能。有鑒于此，提供一種混合氣體供給系統(tǒng)、一種濺鍍裝置及一種濺鍍方法來(lái)提高產(chǎn)能實(shí)為必要。

發(fā)明內(nèi)容
以下以實(shí)施方式為例說(shuō)明一種混合氣體供給系統(tǒng)、一種濺鍍裝置及一種濺鍍方法。一種混合氣體供給系統(tǒng)，包括至少兩個(gè)氣體源、至少兩個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器、至少兩個(gè)第一閥門(mén)、至少兩個(gè)三通閥門(mén)、多個(gè)第二閥門(mén)、兩個(gè)混合腔及兩個(gè)第三閥門(mén)。每個(gè)氣體源與一個(gè)第一閥門(mén)及一個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器依次相連。每個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器通過(guò)一個(gè)三通閥門(mén)選擇性地與一個(gè)第二閥門(mén)及該兩個(gè)混合腔中的一個(gè)混合腔依次相連。各混合腔設(shè)有出氣口，該出氣口與一個(gè)第三閥門(mén)相通?！N濺鍍裝置，包括濺鍍腔及用于向該濺鍍腔內(nèi)供應(yīng)混合氣體的混合氣體供給系統(tǒng)。該混合氣體供給系統(tǒng)包括至少兩個(gè)氣體源、至少兩個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器、至少兩個(gè)第一閥門(mén)、至少兩個(gè)三通閥門(mén)、多個(gè)第二閥門(mén)、兩個(gè)混合腔及兩個(gè)第三閥門(mén)。每個(gè)氣體源與一個(gè)第一閥門(mén)及一個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器依次相連。每個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器通過(guò)一個(gè)三通閥門(mén)選擇性地與一個(gè)第二閥門(mén)及該兩個(gè)混合腔中的一個(gè)混合腔依次相連。各混合腔設(shè)有出氣口，該出氣口通過(guò)一個(gè)第三閥門(mén)與該濺鍍腔相連。一種濺鍍方法，包括提供前述濺鍍裝置及待鍍工件；于該三通閥門(mén)的控制下自該至少兩個(gè)氣體源向該兩個(gè)混合腔中的一個(gè)混合腔輸入各種反應(yīng)氣體，混合，得第一混合氣體；輸送該第一混合氣體至該濺鍍腔，濺鍍?cè)摴ぜ?，同時(shí)于該三通閥門(mén)的控制下自該至少兩個(gè)氣體源向該兩個(gè)混合腔中的另一個(gè)混合腔輸入各種反應(yīng)氣體，混合，得第二混合氣體； 輸送該第二混合氣體至該濺鍍腔，濺鍍?cè)摴ぜ?相較于現(xiàn)有技術(shù)，本技術(shù)方案提供的濺鍍裝置包括兩個(gè)混合腔。當(dāng)采用該兩個(gè)混合腔之一個(gè)混合腔的混合氣體于工件表面反應(yīng)性濺鍍下層膜的同時(shí)，可采用該兩個(gè)混合腔之另一個(gè)混合腔混合上層膜所需氣體，待下層膜鍍完畢，可立即采用該另一個(gè)混合腔內(nèi)的氣體濺鍍上層膜，由此避免等待混合氣體，節(jié)約大量時(shí)間，大幅提高產(chǎn)能。


圖1為本技術(shù)方案一實(shí)施方式提供的濺鍍裝置的示意圖。
圖2為本技術(shù)方案另一實(shí)施方式提供的濺鍍裝置的示意圖
主要元件符號(hào)說(shuō)明
濺鍍裝置100,200
混合氣體供給系統(tǒng)40,240
氣體源51,251
氣體質(zhì)量流量控制器52,252
第一閥門(mén)53,253
逆止閥260
三通閥54,254
第二閥門(mén)55,255
第一混合腔56,256
第一出氣口561
第二出氣口562
第二混合腔57,257
排氣泵58,258
第三閥門(mén)59,259
靶材11,270
第一濺鍍腔10
第二濺鍍腔20
輸送裝置30
惰性氣體進(jìn)氣管12
連接閥50
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合實(shí)施方式及附圖對(duì)本技術(shù)方案提供的混合氣體供給系統(tǒng)、濺鍍裝置及濺鍍方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。參見(jiàn)圖1，本技術(shù)方案一實(shí)施方式提供的濺鍍裝置100包括第一濺鍍腔10、第二濺鍍腔20、輸送裝置30及混合氣體供給系統(tǒng)40。第一濺鍍腔10及第二濺鍍腔20可通過(guò)連接閥50相通。第一濺鍍腔10及第二濺鍍腔20中均設(shè)有靶材11及惰性氣體進(jìn)氣管12。該惰性氣體進(jìn)氣管12與惰性氣體源(圖未示)相連，用于向第一濺鍍腔10及第二濺鍍腔20內(nèi)輸入濺鍍所需的惰性氣體，如氬氣。輸送裝置30于驅(qū)動(dòng)裝置(圖未示)的驅(qū)動(dòng)下，用于將工件自第一濺鍍腔10輸送至第二濺鍍腔20。混合氣體供給系統(tǒng)50包括三個(gè)相互獨(dú)立設(shè)置的氣體源51、三個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器(mass flow controller，MFC) 52、三個(gè)第一閥門(mén)53、三個(gè)三通閥54、六個(gè)第二閥門(mén)55、 第一混合腔56、第二混合腔57、兩個(gè)排氣泵58及兩個(gè)第三閥門(mén)59。該三個(gè)氣體源51用于分別提供各種需混合的反應(yīng)氣體。本實(shí)施方式中，該三個(gè)氣體源51分別提供氮?dú)?、乙炔及氧氣。每個(gè)氣體源51與一第一閥門(mén)53、一氣體質(zhì)量流量控制器52依次串聯(lián)。每個(gè)三通閥M分別與一個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器52及兩個(gè)第二閥門(mén)55相連。第一混合腔56及第二混合腔57均分別通過(guò)一個(gè)第二閥門(mén)55與同一個(gè)三通閥M 相連。由此，每個(gè)氣體源51中的氣體均可經(jīng)由一個(gè)第一閥門(mén)53、一個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器 52、輸至一個(gè)三通閥54，并于該三通閥討及一個(gè)第二閥門(mén)55的控制下，選擇性地輸入第一混合腔56或第二混合腔57。第一混合腔56及第二混合腔57均設(shè)有第一出氣口 561及第二出氣口 562。第一出氣口 561與一個(gè)第三閥門(mén)59相通，而實(shí)現(xiàn)第一混合腔56與第一濺鍍腔10相通，及第二混合腔57與第二濺鍍腔20相通。第一混合腔56及第二混合腔57還分別通過(guò)一個(gè)第二出氣口 562與一個(gè)排氣泵58連通。排氣泵58用于抽凈第一混合腔56或第二混合腔57中的氣體。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施方式提供的濺鍍裝置100設(shè)有兩個(gè)混合腔，即第一混合腔56及第二混合腔57。若需于第一濺鍍腔10中對(duì)工件進(jìn)行反應(yīng)性濺鍍，可先于該三個(gè)三通閥門(mén)M的控制下自該三氣體源51向該第一混合腔56中輸入各反應(yīng)氣體，混合，得第一混合氣體，并將該第一混合氣體經(jīng)由該出氣口 561及第三閥門(mén)59輸送至該第一濺鍍腔10， 濺鍍?cè)摴ぜＥc此同時(shí)，通過(guò)控制三通閥M，使各氣體源51中的氣體輸至第二混合腔57中進(jìn)行混合，得第二混合氣體。待完成鍍下層膜后，利用輸送裝置30將該工件轉(zhuǎn)移至第二濺鍍腔20內(nèi)，打開(kāi)與第二混合腔57相連的第三閥門(mén)59，將該第二混合氣體輸至該第二濺鍍腔 20，可立即使用該第二混合氣體于該下層膜鍍膜。與此同時(shí)，控制三通閥M，使各氣體源51 中的氣體輸入第一混合腔56中進(jìn)行混合。如此重復(fù)，則可實(shí)現(xiàn)濺鍍多膜，并避免等待混合氣體，節(jié)約大量時(shí)間，大幅提高產(chǎn)能?？梢岳斫猓敉瓿慑兿聦幽ず?，若第一混合腔56中仍存有少量混合氣體，可于輸送該第二混合氣體至該第二濺鍍腔57內(nèi)的同時(shí)，關(guān)閉第二閥門(mén)55及與第一混合腔56相連的第三閥門(mén)59，利用排氣泵58抽凈該剩余第一混合氣體。再控制三通閥54，自各氣體源51 向第一混合腔56中輸入氣體。對(duì)于第二混合腔57亦然，不再贅述。參見(jiàn)圖2，本技術(shù)方案又一實(shí)施方式提供的濺鍍裝置200包括混合氣體供給系統(tǒng) 240及一濺鍍腔250。混合氣體供給系統(tǒng)240具有與混合氣體供給系統(tǒng)40相類(lèi)似的結(jié)構(gòu)，其包括三個(gè)相互獨(dú)立設(shè)置的氣體源251、三個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器252、三個(gè)第一閥門(mén)253、三個(gè)三通閥 254、六個(gè)第二閥門(mén)255、第一混合腔256、第二混合腔257、兩個(gè)排氣泵258及兩個(gè)第三閥門(mén)
5259?；旌蠚怏w供給系統(tǒng)240還包括三個(gè)逆止閥沈0。每個(gè)逆止閥260分別與一個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器252及一個(gè)三通閥2M相通。逆止閥260可避免第一混合腔256或第二混合腔257中的混合氣體逆流回氣體質(zhì)量流量控制器252，污染其內(nèi)的氣體。另，該第一混合腔256通過(guò)該兩個(gè)第三閥門(mén)259與第二混合腔257相通。該第一混合腔256還與濺鍍腔250通過(guò)一個(gè)閥門(mén)相通。濺鍍腔250設(shè)有靶材270。于濺鍍腔250中對(duì)工件鍍多膜時(shí)，待利用第一混合腔 256中混合氣體完成鍍下層膜后，關(guān)閉與第一濺鍍腔256相連的第三閥門(mén)259，打開(kāi)與第二濺鍍腔257相連的第三閥門(mén)259，可立即將第二混合腔257中的混合氣體輸送至該濺鍍腔 250來(lái)于該下層膜鍍上層膜，從而避免等待混合氣體。可以理解，若完成鍍下層膜后，若第一混合腔256中仍存有少量的第一混合氣體，可關(guān)閉與第一混合腔256相連的第二閥門(mén)255 及第三閥門(mén)259，利用排氣泵258抽凈該剩余第一混合氣體后，再控制三通閥254，自各氣體源251向第一混合腔256中輸入氣體。對(duì)于第二混合腔257亦然，不再贅述?？梢岳斫獾氖?，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可于本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化等用于本發(fā)明的設(shè)計(jì)，只要其不偏離本發(fā)明的技術(shù)效果均可。這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種混合氣體供給系統(tǒng)，其包括至少兩個(gè)氣體源、至少兩個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器及至少兩個(gè)第一閥門(mén)，每個(gè)氣體源與一個(gè)第一閥門(mén)及一個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器依次相連，其特征在于，該混合氣體供給系統(tǒng)還包括至少兩個(gè)三通閥門(mén)、多個(gè)第二閥門(mén)、兩個(gè)混合腔及兩個(gè)第三閥門(mén)，每個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器通過(guò)一個(gè)三通閥門(mén)選擇性地與一個(gè)第二閥門(mén)及該兩個(gè)混合腔之一個(gè)混合腔依次相連，各混合腔設(shè)有出氣口，該出氣口由一個(gè)第三閥門(mén)開(kāi)合。
2.如權(quán)利要求1所述的混合氣體供給系統(tǒng)，其特征在于，該混合氣體供給系統(tǒng)還包括兩個(gè)排氣泵，每個(gè)排氣泵與一個(gè)混合腔相通。
3.如權(quán)利要求2所述的混合氣體供給系統(tǒng)，其特征在于，該兩個(gè)混合腔通過(guò)該兩個(gè)第三閥門(mén)相互連通。
4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的混合氣體供給系統(tǒng)，其特征在于，該混合氣體供給系統(tǒng)還包括至少兩個(gè)逆止閥，每個(gè)逆止閥設(shè)于一個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器及一個(gè)與該氣體質(zhì)量流量控制器對(duì)應(yīng)的三通閥門(mén)之間。
5.一種濺鍍裝置，其包括濺鍍腔及用于向該濺鍍腔內(nèi)供應(yīng)混合氣體的混合氣體供給系統(tǒng)，該混合氣體供給系統(tǒng)包括至少兩個(gè)氣體源、至少兩個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器及至少兩個(gè)第一閥門(mén)，每個(gè)氣體源與一個(gè)第一閥門(mén)及一個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器依次相連，其特征在于， 該混合氣體供給系統(tǒng)還包括至少兩個(gè)三通閥門(mén)、多個(gè)第二閥門(mén)、兩個(gè)混合腔及兩個(gè)第三閥門(mén)，每個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器通過(guò)一個(gè)三通閥門(mén)選擇性地與一個(gè)第二閥門(mén)及該兩個(gè)混合腔之一個(gè)混合腔依次相連，各混合腔設(shè)有出氣口，該出氣口通過(guò)一個(gè)第三閥門(mén)與該濺鍍腔相連。
6.如權(quán)利要求5所述的濺鍍裝置，其特征在于，該混合氣體供給系統(tǒng)還包括兩個(gè)排氣泵，每個(gè)排氣泵與一個(gè)混合腔相通。
7.如權(quán)利要求6所述的濺鍍裝置，其特征在于，該兩個(gè)混合腔通過(guò)該兩個(gè)第三閥門(mén)相互連通后與該濺鍍腔相連。
8.如權(quán)利要求5至7任一項(xiàng)所述的濺鍍裝置，其特征在于，該混合氣體供給系統(tǒng)還包括至少兩個(gè)逆止閥，每個(gè)逆止閥設(shè)于一個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器及一個(gè)與該氣體質(zhì)量流量控制器對(duì)應(yīng)的三通閥門(mén)之間。
9.一種濺鍍方法，包括提供如權(quán)利要求5所述的濺鍍裝置及待鍍工件；于該三通閥門(mén)的控制下自該至少兩個(gè)氣體源向該兩個(gè)混合腔之一個(gè)混合腔輸入各種反應(yīng)氣體，混合，得第一混合氣體；輸送該第一混合氣體至該濺鍍腔，濺鍍?cè)摴ぜ瑫r(shí)于該三通閥門(mén)的控制下自該至少兩個(gè)氣體源向該兩個(gè)混合腔之另一個(gè)混合腔輸入各種反應(yīng)氣體，混合，得第二混合氣體；及輸送該第二混合氣體至該濺鍍腔，濺鍍?cè)摴ぜ?br> 10.如權(quán)利要求9所述的濺鍍方法，其特征在于，該濺鍍裝置還包括兩個(gè)排氣泵，每個(gè)排氣泵與一個(gè)混合腔相通，該濺鍍方法還包括于輸送該第二混合氣體至該濺鍍腔內(nèi)的同時(shí)，采用該排氣泵抽凈該第一混合氣體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種混合氣體供給系統(tǒng)、包括該混合氣體供給系統(tǒng)的濺鍍裝置及一種濺鍍方法。該混合氣體供給系統(tǒng)包括至少兩個(gè)氣體源、至少兩個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器、至少兩個(gè)第一閥門(mén)、至少兩個(gè)三通閥門(mén)、多個(gè)第二閥門(mén)、兩個(gè)混合腔及兩個(gè)第三閥門(mén)。每個(gè)氣體源與一個(gè)第一閥門(mén)及一個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器依次相連。每個(gè)氣體質(zhì)量流量控制器通過(guò)一個(gè)三通閥門(mén)選擇性地與一個(gè)第二閥門(mén)及該兩個(gè)混合腔中的一個(gè)混合腔依次相連。各混合腔設(shè)有出氣口，該出氣口由一個(gè)第三閥門(mén)開(kāi)合。使用該濺鍍方法可連續(xù)地濺鍍多個(gè)層膜，節(jié)約大量時(shí)間。
文檔編號(hào)C23C14/34GK102251220SQ20101017700
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者洪新欽 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司