磁控溅射装置

摘要

本发明提供了一种磁控溅射装置，包括报警系统，所述报警系统包括感应模块、报警控制模块和报警模块；其中，感应模块，用于检测对应的挡板shutter是否开关到位，并将检测结果发送到报警控制模块；报警控制模块，用于根据所述感应模块发送的检测结果判断所述shutter是否开关到位，并在判断为否时，向所述报警模块输出报警信号；报警模块，用于在接收到报警信号后产生报警。本发明提供的磁控溅射装置，能够在shutter没有开关到位时及时产生报警，从而使操作人员及时感知，从而避免由此引起的产品异常。

权利要求

1.一种磁控溅射装置，其特征在于，包括报警系统，所述报警系统包括感应模块、报警控制模块和报警模块，其中感应模块，用于检测对应的挡板shutter是否开关到位，并将检测结果发送到报警控制模块；

报警控制模块，用于根据所述感应模块发送的检测结果判断所述shutter是否开关到位，并在判断为否时，向所述报警模块输出报警信号；

报警模块，用于在接收到报警信号后产生报警。

2.如权利要求1所述的磁控溅射装置，其特征在于，

所述感应模块具体用于在检测到所述shutter在开启位置或者在关闭位置时，向所述报警控制模块发送第一检测结果，否则，向所述报警控制模块发送第二检测结果；

所述报警控制模块，还与所述shutter的控制开关相连，用于在检测到所述shutter开始开启或关闭时，判断在第一预设时间内是否接收到了第二检测结果，并在判断为否时，判定没有开关到位。

3.如权利要求2所述的磁控溅射装置，其特征在于，

所述报警控制模块还用于，在判断第一预设时间内接收到所述感应模块发送的第二检测结果后，进一步判断在第二预设时间是否接收到第一检测结果，若是，则判定开关到位，若否，则判定没有开关到位。

4.如权利要求2或3所述的磁控溅射装置，其特征在于，

所述感应模块包括第一感应器和第二感应器，所述第一感应器用于在所述shutter在开启位置时，输出第一检测信号，在所述shutter不在开启位置时，输出第二检测信号；所述第二感应器用于在所述shutter在关闭位置时，输出第一检测信号，在所述shutter不在关闭位置时，输出第二检测信号；所述感应模块用于在两个感应器中有感应器输出第一检测信号时，向所述报警控制模块输出第一检测结果，否则，向所述报警控制模块输出第二检测结果。

5.如权利要求4所述的磁控溅射装置，其特征在于，所述第一感应器和第二感应器均为红外感应器，所述报警控制模块为可编程逻辑控制器PLC，所述第一感应器和所述第二感应器的输出端并联到PLC上的同一管脚，所述第一检测信号和第一检测结果均为高电平，第二检测信号和第二检测结果为低电平；

所述磁控溅射装置还包括可移动检测板，所述可移动检测板上设置有一个缺口，所述可移动检测板随所述shutter运动，且当所述shutter处于开启位置时，所述可移动检测板上的缺口与第一感应器相对；当所述shutter关闭位置时，所述可移动检测板上的缺口与第二感应器相对。

6.如权利要求1所述的磁控溅射装置，其特征在于，所述感应模块和所述报警模块均为多个，且各个感应模块分别用于检测所述shutter是否开关到不同的位置，且每一个感应模块对应于一个报警模块；

所述报警控制模块具体用于在根据一个感应模块发送的检测结果判断所述shutter没有开关到位时，向该感应模块对应的报警模块发送报警信号。

7.如权利要求6所述的磁控溅射装置，其特征在于，所述报警模块为指示灯。

8.如权利要求1所述的磁控溅射装置，其特征在于，所述报警控制模块还用于，在判断所述shutter没有开关到位时向所述磁控溅射装置的主控制系统输入报警信号。

9.如权利要求1所述的磁控溅射装置，其特征在于，所述报警控制模块上还设置有报警清除模块，并在所述报警清除模块被触发时，向所述报警模块发送报警清除信号；

所述报警模块，还用于在接收到所述报警控制模块发送的报警清除信号后停止产生报警。

说明书

磁控溅射装置

技术领域

[0001] 本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种磁控溅射装置。

背景技术

[0002] 磁控溅射的工作原理是指电子在电场E的作用下，在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出Ar正离子和新的电子；新电子飞向基片，Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射。在溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜，而产生的二次电子会受到电场和磁场作用，产生E(电场)×B(磁场)所指的方向漂移，简称E×B漂移，其运动轨迹近似于一条摆线。若为环形磁场，则电子就以近似摆线形式在靶表面做圆周运动，它们的运动路径不仅很长，而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内，并且在该区域中电离出大量的Ar来轰击靶材，从而实现了高的沉积速率。随着碰撞次数的增加，二次电子的能量消耗殆尽，逐渐远离靶表面，并在电场E的作用下最终沉积在基片上。由于该电子的能量很低，传递给基片的能量很小，致使基片温升较低。

[0003] 磁控溅射是入射粒子和靶的碰撞过程。入射粒子在靶中经历复杂的散射过程，和靶原子碰撞，把部分动量传给靶原子，此靶原子又和其他靶原子碰撞，形成级联过程。在这种级联过程中某些表面附近的靶原子获得向外运动的足够动量，离开靶被溅射出来，沉积在基片上形成镀膜。

[0004] 为了控制镀膜的厚度，需要使用挡板shutter对基片上相应的位置进行保护，但是实际应用中，由于制作工艺等原因，会导致shutter不能开启或关闭到位，而在镀膜是在全密闭的环境中进行，操作人员不能及时感知这种情况，这样会导致镀膜的厚度或面积不符合要求，造成产品异常。

发明内容

[0005] 本发明的目的之一在于提供一种能够使操作人员及时感知shutter没有开关到位的磁控溅射装置，从而避免由此引起的产品异常。

[0006] 本发明提供了一种磁控溅射装置，包括报警系统，所述报警系统包括感应模块、报警控制模块和报警模块，其中，

[0007] 感应模块，用于检测对应的挡板shutter是否开关到位，并将检测结果发送到报警控制模块；

[0008] 报警控制模块，用于根据所述感应模块发送的检测结果判断所述shutter是否开关到位，并在判断为否时，向所述报警模块输出报警信号；

[0009] 报警模块，用于在接收到报警信号后产生报警。

[0010] 优选的，所述感应模块具体用于在检测到所述shutter在开启位置或者在关闭位置时，向所述报警控制模块发送第一检测结果，否则，向所述报警控制模块发送第二检测结果；

[0011] 所述报警控制模块，还与所述shutter的控制开关相连，用于在检测到所述shutter开始开启或关闭时，判断在第一预设时间内是否接收到了第二检测结果，并在判断为否时，判定没有开关到位。

[0012] 优选的，所述报警控制模块还用于，在判断第一预设时间内接收到所述感应模块发送的第二检测结果后，进一步判断在第二预设时间是否接收到第一检测结果，若是，则判定开关到位，若否，则判定没有开关到位。

[0013] 优选的，所述感应模块包括第一感应器和第二感应器，所述第一感应器用于在所述shutter在开启位置时，输出第一检测信号，在所述shutter不在开启位置时，输出第二检测信号；所述第二感应器用于在所述shutter在关闭位置时，输出第一检测信号，在所述shutter不在关闭位置时，输出第二检测信号；所述感应模块用于在两个感应器中有感应器输出第一检测信号时，向所述报警控制模块输出第一检测结果，否则，向所述报警控制模块输出第二检测结果。

[0014] 优选的，所述第一感应器和第二感应器均为红外感应器，所述报警控制模块为可编程逻辑控制器PLC，

[0015] 所述第一感应器和所述第二感应器的输出端并联到PLC上的同一管脚，所述第一检测信号和第一检测结果均为高电平，第二检测信号和第二检测结果为低电平；

[0016] 所述磁控溅射装置还包括可移动检测板，所述可移动检测板上设置有一个缺口，所述可移动检测板随所述shutter运动，且当所述shutter处于开启位置时，所述可移动检测板上的缺口与第一感应器相对；当所述shutter关闭位置时，所述可移动检测板上的缺口与第二感应器相对。

[0017] 优选的，所述感应模块和所述报警模块均为多个，且各个感应模块分别用于检测所述shutter是否开关到不同的位置，且每一个感应模块对应于一个报警模块；

[0018] 所述报警控制模块具体用于在根据一个感应模块发送的检测结果判断所述shutter没有开关到位时，向该感应模块对应的报警模块发送报警信号。

[0019] 优选的，所述报警模块为指示灯。

[0020] 优选的，所述报警控制模块还用于，在判断所述shutter没有开关到位时向所述磁控溅射装置的主控制系统输入报警信号。

[0021] 优选的，所述报警控制模块上还设置有报警清除模块，并在所述报警清除模块被触发时，向所述报警模块发送报警清除信号；

[0022] 所述报警模块，还用于在接收到所述报警控制模块发送的报警清除信号后停止产生报警。

[0023] 本发明提供的磁控溅射装置，能够在shutter没有开关到位时及时产生报警，从而使操作人员及时感知，从而避免由此引起的产品异常。

附图说明

[0024] 图1为本发明实施例提供的一种磁控溅射机台报警系统的结构示意图；

[0025] 图2为本发明实施例提供的另一种磁控溅射机台报警系统的结构示意图。

具体实施方式

[0026] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

[0027] 本发明提供了一种磁控溅射装置，包括报警系统，如图1所示，报警系统包括感应模块101、报警控制模块102和报警模块103：

[0028] 感应模块101，用于检测对应的挡板shutter是否开关到位，并将检测结果发送到报警控制模块；

[0029] 报警控制模块102，与感应模块101相连，用于根据感应模块101发送的检测结果判断所述shutter是否开关到位，并在判断为否时，向报警模块103输出报警信号；

[0030] 报警模块103，与报警控制模块102相连，用于在接收到报警信号后产生报警。

[0031] 本发明提供的磁控溅射装置中，包括用于检测shutter是否开关到位的报警系统，能够在shutter没有开关到位时及时产生报警，从而使操作人员及时感知，从而避免由此引起的产品异常。

[0032] 优选的，感应模块101具体用于在检测到所述shutter在开启位置或者在关闭位置时，向报警控制模块102发送第一检测结果，否则，向报警控制模块102发送第二检测结果；

[0033] 报警控制模块102，还与所述shutter的控制开关相连，用于在检测到所述shutter开始开启或关闭时，判断在第一预设时间内是否接收到了第二检测结果，并在判断为否时，判定没有开关到位。

[0034] 本领域技术人员可以理解，这里的开启位置是指开启到位时shutter所处的位置，关闭位置是指关闭到位时shutter所处的位置。对于磁控溅射装置来说，其shutter没有开启到位会造成对基片的镀膜的面积不够，如果完全没有开启，则会导致不能对基片进行镀膜，不能关闭到位则会导致基片镀膜的厚度大于需要的厚度。因此感应模块需要对是否开启到位进行检测，也需要对是否关闭到位进行检测。

[0035] 如果在本发明实施例中采用设计较为简单的感应模块(比如一种最常见的设计是，当shutter在开启位置或者在关闭位置时，感应模块输出高电平，当shutter没有处于上述任一位置时，感应模块输出低电平)，则有可能导致的一种情况是，当shutter在需要开启时，根本没有开启，而处于原来的关闭位置，则感应模块仍会向报警控制模块发送相应的信号，表明shutter处于合适的位置，这样就有可能造成报警控制模块的误判，认为shutter已经开启到位，不输出报警。相应的，也有可能在shutter根本没有关闭的时候，报警控制模块误认为shutter已经关闭到位，不输出报警。

[0036] 为了避免这种情况，本发明优选的实施例中，所述感应模块具体用于在检测到所述shutter在开启位置或者在关闭位置时，向报警控制模块102发送第一检测结果，否则，向报警控制模块102发送第二检测结果；

[0037] 报警控制模块102，还与所述shutter的控制开关相连，用于在检测到所述shutter开始开启或关闭时，判断在第一预设时间内是否接收到了第二检测结果，并在判断为否时，判定没有开关到位。

[0038] 实际应用中，可以使shutter的控制开关在控制shutter开启或者关闭时，同时向报警控制模块发送控制信号，这样报警控制模块能够通过控制信号得知shutter的位置要开始变化。

[0039] 由于第二检测结果表明没有shutter既不在开启位置也不在关闭位置，则报警控制模块在确定shutter的位置要开始变化后，如果接收到了第二检测结果则至少说明shutter已经脱离了开启位置(或关闭位置)，开始运动。这样就避免了完全没有开启或者完全没有关闭造成报警控制模块的误判。

[0040] 这里的第一预设时间可以设置一个较短的时间，比如1s或者1.5s，如果在这个时间内仍然没有接收到的第二检测信号，则认为shutter没能开启(或者关闭)。

[0041] 进一步的报警控制模块102还用于，在判断第一预设时间内接收到所述感应模块发送的第二检测结果后，进一步判断在第二预设时间是否接收到第一检测结果，若是，则判定开关到位，若否，则判定没有开关到位。

[0042] 这样做的好处是，在确定shutter开始运动(开启或者关闭)后，使报警控制模块进一步判断shutter是否运动到位。

[0043] 优选的，这里的第二预设时间可以与shutter实际由开启位置运动到关闭位置的时间(或者由关闭位置运动到开启位置的时间一直)。

[0044] 本发明实施例还提供了一种简单的实现上述的感应模块的方式，具体为：

[0045] 使用两个感应器组成感应模块，第一感应器1011用于在所述shutter在开启位置时，输出第一检测信号，在所述shutter不在开启位置时，输出第二检测信号；第二感应器1012用于在所述shutter在关闭位置时，输出第一检测信号，在所述shutter不在关闭位置时，输出第二检测信号；所述感应模块用于在两个感应器中有感应器输出第一检测信号时，向报警控制模块102输出第一检测结果，否则，向报警控制模块102输出第二检测结果。当然这仅是本发明一种优选的实施方式，本领域技术人员也可以采用其他方式设计上述的感应模块，具体采用何种方式并不影响本发明的保护范围。

[0046] 优选的，第一感应器1011和第二感应器1012均为红外感应器，报警控制模块102为可编程逻辑控制器PLC，此时上述的报警系统中各个模块的连接关系可以为：

[0047] 第一感应器1011和第二感应器1012的输出端并联到PLC上的同一管脚，所述第一检测信号和第一检测结果均为高电平，第二检测信号和第二检测结果为低电平；

[0048] 磁控溅射装置还包括可移动检测板104，可移动检测板104上设置有一个缺口，可移动检测板随shutter运动，且当shutter处于开启位置时，可移动检测板104上的缺口与第一感应器1011相对；当所述shutter关闭位置时，所述可移动检测板104上的缺口与第二感应器1012相对。这样，当shutter处于开启位置时，由于第一感应器1011的红外线没有被阻挡，则会向报警控制模块102输出高电平，相应的第二感应器102输出低电平，最终输入到PLC的电平为高电平；同理，当shutter处于关闭位置时，第一感应器1011输出低电平，第二感应器1012输高低电平，最终输入到PLC的电平为高电平；如果shutter没有运动到任一位置，则第一感应器1011和第二感应器1012均输出低电平，最终输入到PLC的电平为低电平，PLC判断此时shutter既不在关闭位置也不在开启位置。

[0049] 可以看出，这种优选的实施方式，其设计以及内部的连接结构都非常简单，便于实现。

[0050] 优先的，感应模块101和报警模块103均为多个，且各个感应模块101分别用于检测所述shutter是否开关到不同的位置，且每一个感应模块对应于一个报警模块；

[0051] 报警控制模块102具体用于在根据一个感应模块101发送的检测结果判断所述shutter没有开关到位时，向该感应模块101对应的报警模块103发送报警信号。

[0052] 这样，能够允许针对多个不同的位置(这里的位置是指基片在不同的位置被加工时对应的shutter的位置)，检测shutter是否检测开关到位。

[0053] 图2所示是包含三个感应模块的一种情况，第一感应模块201a、第二感应模块201b、第三感应模块201c，此时分别对应于三个shutter控制开关，第一控制开关(接入图2中的#a)、第二控制开关(接入图2中的#b)、第三控制开关(接入图2中的#c)，并对应三个报警模块，第一报警模块203a，第二报警模块203b，第三报警模块203c。当第一控制开关向PLC输入开启(或者关闭)信号后，PLC开始检测是否在第一预设时间内接收到第一感应模块输入变为低电平。如果PLC根据第一感应模块判断shutter没有开关到位，则向第一报警模块
201a发输出报警信号，指示第一报警模块201a报警。

[0054] 优选的，这里的报警模块103可以采用指示灯。相比与其他的方式(比如警铃)，能够使操作人员更容易区分在哪个加工位置没有开启或关闭到位。

[0055] 优选的，报警控制模块102还用于，在判断所述shutter没有开关到位时向所述磁控溅射装置的主控制系统输入报警信号。这样即使操作人员没有发现报警，也可以使主控制系统在完成当前的工艺后及时停止对基片的加工。

[0056] 优选的，报警控制模块102上还设置有报警清除模块，并在报警清除模块102被触发时，向报警模块103发送报警清除信号；

[0057] 报警模块103，还用于在接收到所述报警控制模块发送的报警清除信号后停止产生报警。

[0058] 这样，操作人员在得知报警信息后，可以通过按下报警清除模块使报警系统停止报警。

[0059] 优选的，如图2所示，这里的报警清楚模块为reset按键。

[0060] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。