專利名稱：一種磁控濺射靶與磁控濺射設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及磁控濺射技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種磁控濺射靶與磁控濺射設(shè)備。
背景技術(shù)：
磁控濺射是一種應(yīng)用廣泛的物理鍍膜工藝，在過去的幾十年里發(fā)展快速，如今它已經(jīng)成為在工業(yè)上進(jìn)行廣泛的沉積覆層的重要技術(shù)。磁控濺射技術(shù)在許多應(yīng)用領(lǐng)域包括制造硬的、抗磨損的、低摩擦的、抗腐蝕的、裝潢的以及光電學(xué)薄膜等方面具有重要的影響。磁控濺射系統(tǒng)的原理異常輝光放電將充入真空室的氬氣電離，大量電子在磁場的束縛下沿著磁力線方向做螺旋線運(yùn)動，不斷的撞擊氬氣分子，使之不斷電離出大量的氬正離子和電子，氬正離子在電場的作用下加速轟擊作為陰極的靶材，濺射出大量的靶材原子，呈中性的靶材原子(或分子)沉積在基片上形成鍍膜；所電離出的電子稱為二次電子，它將繼續(xù)與氬氣分子碰撞，繼續(xù)將其電離，從而維持靶材的濺射。一般現(xiàn)有的靶材采用矩形結(jié) 構(gòu)，如圖I所示，為現(xiàn)有技術(shù)磁控濺射設(shè)備的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖，包括背板1，以及設(shè)置于其上的靶材3，靶材3通過銦介質(zhì)2焊接與背板上，但是由于靶材3為矩形靶材，厚度一致，由于陰極磁場分布不均勻，使用后的靶材3會在表面上形成類似“跑道”的軌跡，且高低不平，刻蝕率分布不均勻，并且個(gè)別點(diǎn)處易被擊穿，擊穿后就必須更換新的靶材，因此現(xiàn)有技術(shù)的靶材利用率較低，一般在20% 30%左右。目前，延長靶材壽命主要有兩種方法，一種方法是增加靶材整體面板的厚度，如有12mm增加到14mm, 16mm等,這種方法必然會導(dǎo)致祀材成本的增加,祀材壽命可以得到延長，而靶材利用率沒有變化；另一種方法是調(diào)整磁場分布，使邊緣磁場強(qiáng)度降低，這樣靶材被擊穿的時(shí)間會得到延長，但是靶材利用率提升及其有限，而且磁場調(diào)整復(fù)雜多變，調(diào)整效果不佳。

實(shí)用新型內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供了一種磁控濺射靶，可以有效提高靶材利用率，延長靶材壽命。本實(shí)用新型提供的一種磁控濺射靶，包括背板及設(shè)置在背板的靶材，所述靶材下方設(shè)有突起部，用以防止突起部對應(yīng)的靶材部分被擊穿，在所述背板的朝向所述靶材的表面上設(shè)有凹槽，所述凹槽與所述靶材上設(shè)置的突起部相匹配。優(yōu)選的，所述突起部呈方形、圓形或六邊形。優(yōu)選的，所述靶材上設(shè)有的突起部的數(shù)量與所述凹槽的數(shù)量相同。優(yōu)選的，所述靶材上設(shè)有的突起部的數(shù)量為四個(gè)。優(yōu)選的，所述突起部沿所述靶材的周邊設(shè)置。優(yōu)選的，所述四個(gè)突起部分別設(shè)置于靶材的四個(gè)角上。優(yōu)選的，所述突起部的高度為15 20mm。優(yōu)選的，所述背板通過焊接介質(zhì)與所述靶材焊接，所述突起部對應(yīng)設(shè)置于所述凹槽內(nèi)。本實(shí)用新型還提供一種磁控濺射設(shè)備，包括所述的磁控濺射靶，在所述靶材被擊穿部位上設(shè)有突起部。本實(shí)用新型的有益效果如下本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種磁控濺射靶與磁控濺射設(shè)備，在所述靶材被擊穿部位上設(shè)有突起部，將靶材設(shè)置于背板上，以及在所述背板朝向所述靶材的表面上設(shè)有凹槽，所述凹槽與所述靶材上設(shè)置的突起部相匹配，將所述靶材的突起部對應(yīng)設(shè)置于背板的凹槽內(nèi)，解決了磁控濺射靶被擊穿的而減少壽命的問題，以及磁控濺射過程中，由于個(gè)別點(diǎn)被擊穿后需更換靶材造成的利用率低的問題。

圖I為現(xiàn)有技術(shù)中磁控濺射設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一靶材結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例一靶材結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例一背板結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例二靶材結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例三磁控濺射設(shè)備結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例四磁控濺射設(shè)備結(jié)構(gòu)的俯視圖；圖8為圖7的側(cè)視圖；圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例三靶材結(jié)構(gòu)的俯視圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種磁控濺射靶與磁控濺射設(shè)備，可以有效提高靶材利用率，延長靶材壽命。
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型方案進(jìn)行詳細(xì)描述如圖2及圖3所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例一靶材結(jié)構(gòu)的俯視圖及側(cè)視圖，圖4所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例中背板的結(jié)構(gòu)示意圖，由于陰極磁場分布不均勻，濺射后的靶材會在表面上形成類似“跑道”的軌跡，且高低不平，個(gè)別點(diǎn)處易被擊穿，對應(yīng)于靶材11上易被擊穿的個(gè)別點(diǎn)處設(shè)置有的突起部12，對應(yīng)的，在背板14的朝向靶材11的表面上設(shè)有凹槽141，突起部12與凹槽141相匹配，也就是將靶材11上的突起部12設(shè)置于凹槽141內(nèi)，突起部12設(shè)置于靶材11的周邊位置，并且突起部12采用圓形結(jié)構(gòu)，對應(yīng)的凹槽也為圓形結(jié)構(gòu)，將突起部12在靶材11的四個(gè)角上，對應(yīng)的在背板14的四個(gè)角上分別設(shè)有一個(gè)凹槽141，即對應(yīng)靶材11易被擊穿的個(gè)別點(diǎn)處設(shè)置。本實(shí)用新型實(shí)施例中在靶材上設(shè)有的突起部，相應(yīng)的可以增加靶材易擊穿點(diǎn)處的厚度，即突起部的高度，用以解決了因個(gè)別點(diǎn)擊穿后需更換靶材，而導(dǎo)致靶材的利用率較低的問題，并且節(jié)約了能源，延長了靶材使用的壽命。如圖5所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例二的背板結(jié)構(gòu)的俯視圖，對應(yīng)于靶材易被擊穿的個(gè)別點(diǎn)處設(shè)置有的突起部，在靶材11的朝向背板14的表面上設(shè)有突起部12，該突起部12采用矩形結(jié)構(gòu)。將靶材11上的突起部12如前述的設(shè)置背板14的凹槽141內(nèi)，由于突起部與凹槽匹配設(shè)置，則對應(yīng)的將凹槽13的形狀也相應(yīng)的設(shè)置為矩形結(jié)構(gòu)。如圖6所示，為本實(shí)用新型實(shí)施例一磁控濺射設(shè)備結(jié)構(gòu)的俯視圖；在背板14上通過焊接介質(zhì)焊接有靶材11，對應(yīng)于靶材11上的突起部12，在背板14上設(shè)有凹槽(未標(biāo)出)，將突起部12設(shè)置于凹槽內(nèi)，對應(yīng)突起部12的圓形結(jié)構(gòu)將凹槽也設(shè)置為圓形結(jié)構(gòu)，凹槽的深度為15 20mm，即相應(yīng)的靶材的突起部的高度為15 20mm。一般情況下靶材為矩形，易擊穿的位置在靶材11的四周，因此突起部12沿靶材的四周設(shè)置，特別是靶材的四個(gè)角上，因此對應(yīng)的在背板14上設(shè)置有四個(gè)凹槽141。圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例二磁控濺射設(shè)備結(jié)構(gòu)的俯視圖，圖8為圖7的帶有靶材的背板結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；將靶材11通過焊接介質(zhì)15焊接于背板14上，靶材11上的四周設(shè)有突起部12，一般采用銦作為焊接介質(zhì)15的選用材質(zhì)，靶材11的突起部12為方柱結(jié)構(gòu)，因此對應(yīng)的在背板14上設(shè)置有矩形結(jié)構(gòu)的凹槽141，將突起部12設(shè)置于凹槽141內(nèi)，使得靶材11通過焊接介質(zhì)15與背板14焊接完好，并且在靶材11易擊穿位置設(shè)有突起部12，因此減少了因靶材上個(gè)別點(diǎn)被擊穿而更換靶材的問題，從而節(jié)約了能源，提高了靶材利用率，提高·了靶材的使用壽命。圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例三靶材結(jié)構(gòu)的俯視圖，由于在靶材上設(shè)有突起部是為了防止靶材11上的個(gè)別點(diǎn)被擊穿，因此突起部可以設(shè)置為任意形狀，在本實(shí)施例中以靶材11的突起部12以及凹槽141的均采用六邊形結(jié)構(gòu)為例，若靶材采用其他異型結(jié)構(gòu)，將背板上的凹槽設(shè)置為與突起部12相對應(yīng)的結(jié)構(gòu)，其他與上述相同，不在重述。本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn)由于磁場分布不均勻，使得靶材上的個(gè)別點(diǎn)處被擊穿，而背板平面上的靶材更換后，靶材其他部位還有很多沒有使用，這樣設(shè)置有突起部結(jié)構(gòu)的靶材開始起到作用，相當(dāng)于增加了最低點(diǎn)靶材的厚度，為了使靶材與背板在焊接時(shí)保持平整，則對應(yīng)的將背板上設(shè)置相應(yīng)的凹槽，該方案與現(xiàn)有的使整體增加靶材厚度的方法相比，成本優(yōu)勢明顯，從而節(jié)約了能源，使靶材利用率提升效果顯著，延長了靶材的使用壽命。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種磁控濺射靶，包括背板及設(shè)置在背板的靶材，其特征在于，所述靶材下方設(shè)有突起部，用以防止突起部對應(yīng)的靶材部分被擊穿，在所述背板的朝向所述靶材的表面上設(shè)有凹槽，所述凹槽與所述靶材上設(shè)置的突起部相匹配。
2.如權(quán)利要求I所述的磁控濺射靶，其特征在于，所述突起部呈方形、圓形或六邊形。
3.如權(quán)利要求I所述的磁控濺射靶，其特征在于，所述靶材上設(shè)有的突起部的數(shù)量與所述凹槽的數(shù)量相同。
4.如權(quán)利要求I所述的磁控濺射靶，其特征在于，所述靶材上設(shè)有的突起部的數(shù)量為四個(gè)。
5.如權(quán)利要求4所述的磁控濺射靶，其特征在于，所述突起部沿所述靶材的周邊設(shè)置。
6.如權(quán)利要求5所述的磁控濺射靶，其特征在于，所述四個(gè)突起部分別設(shè)置于靶材的四個(gè)角上。
7.如權(quán)利要求I所述的磁控濺射靶，其特征在于，所述突起部的高度為15 20mm。
8.如權(quán)利要求I所述的磁控濺射靶，其特征在于，所述背板通過焊接介質(zhì)與所述靶材焊接，所述突起部對應(yīng)設(shè)置于所述凹槽內(nèi)。
9.一種磁控濺射設(shè)備，其特征在于，包括如權(quán)利要求I 8任一項(xiàng)所述的磁控濺射靶，在所述靶材被擊穿部位上設(shè)有突起部。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種磁控濺射靶，包括背板及設(shè)置在背板的靶材，所述靶材下方設(shè)有突起部，用以防止突起部對應(yīng)的靶材部分被擊穿，在所述背板的朝向所述靶材的表面上設(shè)有凹槽，所述凹槽與所述靶材上設(shè)置的突起部相匹配。本實(shí)用新型通過改變背板的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，采用對應(yīng)靶材突起部設(shè)計(jì)的帶有凹槽的異型背板，可以有效提高濺射過程中靶材的利用率，延長靶材壽命。
文檔編號C23C14/34GK202786406SQ20122006672
公開日2013年3月13日 申請日期2012年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月27日
發(fā)明者陳巖, 杜曉健, 高博 申請人:北京京東方光電科技有限公司