一種提高矩形平面磁控濺射陰極靶材利用率的方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及磁控濺射鍍膜生產(chǎn)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體來(lái)說(shuō)是一種提高矩形平面磁控濺射陰極靶材利用率的方法，其特征在于靶材經(jīng)過(guò)兩次安裝，兩次濺射，具體方法為：當(dāng)靶材第一次安裝后，經(jīng)過(guò)濺射，刻蝕區(qū)域位于靶材的一側(cè)；然后將靶材水平旋轉(zhuǎn)180°再重新安裝在陰極上，進(jìn)行第二次濺射，兩次的刻蝕區(qū)域恰好連接成一個(gè)較大的刻蝕區(qū)域。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，將靶材第一次安裝后，經(jīng)過(guò)濺射，刻蝕區(qū)域位于靶材的一側(cè)，然后將靶材水平旋轉(zhuǎn)180°再重新安裝在陰極上，進(jìn)行第二次濺射，使兩次的刻蝕區(qū)域恰好連接成一個(gè)較大的刻蝕區(qū)域，另外，在陰極座外部?jī)蓚?cè)設(shè)有截面為L(zhǎng)形的屏蔽罩，屏蔽了靶材上50%以上的區(qū)域，提高了靶材的利用率，降低成本。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種提高矩形平面磁控濺射陰極靶材利用率的方法
[【技術(shù)領(lǐng)域】]
[0001]本發(fā)明涉及磁控濺射鍍膜生產(chǎn)設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體來(lái)說(shuō)是一種提高矩形平面磁控濺射陰極靶材利用率的方法。
[【背景技術(shù)】]
[0002]磁控濺射是為了在低氣壓下進(jìn)行高速濺射，必須有效地提高氣體的離化率，通過(guò)在靶陰極表面引入磁場(chǎng)，利用磁場(chǎng)對(duì)帶電粒子的約束來(lái)提高等離子體密度以增加濺射率的方法。因?yàn)榇趴貫R射可以將任何鍍材的薄膜沉積在任何基材上，因此磁控濺射已成為濺射技術(shù)的主流并廣泛應(yīng)用于大面積鍍膜生產(chǎn)中。
[0003]磁控濺射鍍膜就是在真空中利用荷能粒子轟擊靶表面，使被轟擊出的粒子沉積在基片上的技術(shù)。通常，利用低壓惰性氣體輝光放電來(lái)產(chǎn)生入射離子，陰極靶由鍍膜材料制成，基片作為陽(yáng)極，真空室中通入0.1-1OPa的氬氣或其它惰性氣體，在陰極(靶)1_3KV直流負(fù)高壓或13.56MHz的射頻電壓作用下產(chǎn)生輝光放電，電離出的氬離子轟擊靶表面，使得靶原子濺出并沉積在基片上，形成薄膜。
[0004]通常矩形平面磁控濺射陰極的靶面有效尺寸和靶座內(nèi)磁鐵的寬度相當(dāng)。陰極工作時(shí)，真空腔室內(nèi)的工藝氣體發(fā)生輝光放電，電離出的離子轟擊靶材，轟擊出靶材材料并沉積在基片上，由于受到輝光放電區(qū)域的限制，電離出的工藝氣體離子被限制在一個(gè)狹窄環(huán)形的跑道上，對(duì)應(yīng)的靶面上形成一個(gè)狹窄的刻蝕區(qū)域，隨著輝光放電的進(jìn)行，靶面刻蝕區(qū)域呈“V”形且刻蝕區(qū)域越來(lái)越狹窄，隨著“V”形溝槽的逐漸加深，刻蝕會(huì)變得更為劇烈，靶材很快被刻蝕“穿透”，此時(shí)必須更換靶材，因此矩形平面陰極的靶材利用率很低，一般在30%左右，而靶材一般采用金屬鈦、銀、鉬等價(jià)格昂貴的材料制成，因此，靶材的浪費(fèi)會(huì)增加生產(chǎn)成本。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]本發(fā)明的目的是提供一種能有效解決矩形平面陰極的靶材利用率很低等問(wèn)題的一種提高矩形平面磁控濺射陰極靶材利用率的方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種提高矩形平面磁控濺射陰極靶材利用率的方法，所述的矩形平面磁控濺射陰極包括中靶材壓條1、中壓條2、邊靶材壓條3、邊壓條4、背板5、冷卻板6、陰極座7、支撐塊8、磁軛9、中立柱10、中磁鐵11、中磁靴12、邊磁鐵13、邊磁靴14和靶材15，其特征在于靶材經(jīng)過(guò)兩次安裝，兩次濺射，具體方法為:當(dāng)靶材第一次安裝后，經(jīng)過(guò)濺射，刻蝕區(qū)域位于靶材的一側(cè)；然后將靶材水平旋轉(zhuǎn)180°再重新安裝在陰極上，進(jìn)行第二次濺射，兩次的刻蝕區(qū)域恰好連接成一個(gè)較大的刻蝕區(qū)域，提高靶材的利用率。
[0007]所述的矩形平面磁控濺射陰極的陰極座為不導(dǎo)磁的不銹鋼材料，陰極座內(nèi)設(shè)有磁軛9，磁軛9為高導(dǎo)磁材料并通過(guò)螺栓和陰極座7固定在一起，磁軛9上設(shè)有磁鐵組件，所述的磁鐵組件包括四列磁鐵，中部?jī)闪袨橹写盆F，極性相同；兩側(cè)為邊磁鐵，極性相同，中磁鐵和邊磁鐵極性相反；磁鐵上部設(shè)有磁靴，磁鐵組件頂部設(shè)有冷卻板，冷卻板頂部設(shè)有背板，背板上部設(shè)有靶材，所述的陰極座外部?jī)蓚?cè)設(shè)有截面為L(zhǎng)形的屏蔽罩，屏蔽罩頂部設(shè)置于靶材上方，所述的陰極座7寬度大于兩側(cè)邊磁鐵的總跨度，靶材的總跨度大于邊磁鐵的總跨度。
[0008]所述的陰極座的寬度大于兩側(cè)邊磁鐵的總跨度的1.5倍，靶材的總跨度大于邊磁鐵總跨度的1.5倍。
[0009]所述的屏蔽罩屏蔽靶材上50%以上的區(qū)域。
[0010]所述的冷卻板6的材料為銅。
[0011]所述的兩中磁鐵之間設(shè)有中立柱，兩邊磁鐵與陰極座之間分別設(shè)有支撐塊，冷卻板的中間位置由中立柱10支撐，兩側(cè)分別由支撐塊8和陰極座7支撐。
[0012]所述的背板5上部安裝中壓條2和邊壓條4。
[0013]所述的冷卻板6、中壓條2和邊壓條4、背板5、中立柱10之間通過(guò)螺栓固定在陰極座7上且通過(guò)螺栓的緊固力將密封材料壓緊，支撐塊8、背板5、冷卻板6通過(guò)螺栓緊固在一起并把密封材料壓緊，形成對(duì)冷卻水通道的密封。
[0014]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，將靶材第一次安裝后，經(jīng)過(guò)濺射，刻蝕區(qū)域位于靶材的一側(cè)，然后將靶材水平旋轉(zhuǎn)180°再重新安裝在陰極上，進(jìn)行第二次濺射，使兩次的刻蝕區(qū)域恰好連接成一個(gè)較大的刻蝕區(qū)域，另外，在陰極座外部?jī)蓚?cè)設(shè)有截面為L(zhǎng)形的屏蔽罩，屏蔽了靶材上50%以上的區(qū)域，提高了靶材的利用率，降低成本。
[【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】]`[0015]圖1本發(fā)明的剖面圖；
[0016]如圖所示，圖中:1.中靶材壓條2.中壓條3.邊靶材壓條4.邊壓條5.背板6.冷卻板7.陰極座8.支撐塊9.磁軛10.中立柱11.中磁鐵12.中磁靴
13.邊磁鐵14.邊磁靴15.靶材16.屏蔽罩。
[【具體實(shí)施方式】]
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，這種裝置的結(jié)構(gòu)和原理對(duì)本專(zhuān)業(yè)的人來(lái)說(shuō)是非常清楚的。
[0018]實(shí)施例1
[0019]如圖1所示，一種提高矩形平面磁控濺射陰極靶材利用率的方法的矩形平面磁控濺射陰極包括中靶材壓條1、中壓條2、邊靶材壓條3、邊壓條4、背板5、冷卻板6、陰極座7、支撐塊8、磁軛9、中立柱10、中磁鐵11、中磁靴12、邊磁鐵13、邊磁靴14和靶材15，其特征在于靶材經(jīng)過(guò)兩次安裝，兩次濺射，具體方法為:當(dāng)靶材第一次安裝后，經(jīng)過(guò)濺射，刻蝕區(qū)域位于靶材的一側(cè)；然后將靶材水平旋轉(zhuǎn)180°再重新安裝在陰極上，進(jìn)行第二次濺射，兩次的刻蝕區(qū)域恰好連接成一個(gè)較大的刻蝕區(qū)域，提高靶材的利用率。
[0020]矩形平面磁控濺射陰極的陰極座為不導(dǎo)磁的不銹鋼材料，陰極座內(nèi)設(shè)有磁軛9，磁軛9為高導(dǎo)磁材料并通過(guò)螺栓和陰極座7固定在一起，磁軛9上設(shè)有磁鐵組件，磁鐵組件包括四列磁鐵，中部?jī)闪袨橹写盆F,極性相同；兩側(cè)為邊磁鐵,極性相同，中磁鐵和邊磁鐵極性相反；磁鐵上部設(shè)有磁靴，磁鐵組件頂部設(shè)有冷卻板，冷卻板頂部設(shè)有背板，背板上部設(shè)有靶材，陰極座外部?jī)蓚?cè)設(shè)有截面為L(zhǎng)形的屏蔽罩，屏蔽罩頂部設(shè)置于靶材上方，屏蔽罩屏蔽靶材上50%以上的區(qū)域，陰極座的寬度大于兩側(cè)邊磁鐵的總跨度的1.5倍，靶材的總跨度大于邊磁鐵總跨度的1.5倍。背板5上部安裝中壓條2和邊壓條4。
[0021 ] 兩中磁鐵之間設(shè)有中立柱，兩邊磁鐵與陰極座之間分別設(shè)有支撐塊，冷卻板的中間位置由中立柱10支撐，兩側(cè)分別由支撐塊8和陰極座7支撐。
[0022]冷卻板6、中壓條2和邊壓條4、背板5、中立柱10之間通過(guò)螺栓固定在陰極座7上且通過(guò)螺栓的緊固力將密封材料壓緊，支撐塊8、背板5、冷卻板6通過(guò)螺栓緊固在一起并把密封材料壓緊，形成對(duì)冷卻水`通道的密封，冷卻板6的材料為銅。
【權(quán)利要求】
1.一種提高矩形平面磁控濺射陰極靶材利用率的方法，所述的矩形平面磁控濺射陰極包括中靶材壓條(I)、中壓條(2)、邊靶材壓條(3)、邊壓條(4)、背板(5)、冷卻板(6)、陰極座(7)、支撐塊(8)、磁軛(9 )、中立柱(10 )、中磁鐵(11)、中磁靴(12 )、邊磁鐵(13)、邊磁靴(14)和靶材(15)，其特征在于靶材經(jīng)過(guò)兩次安裝，兩次濺射，具體方法為:當(dāng)靶材第一次安裝后，經(jīng)過(guò)濺射，刻蝕區(qū)域位于靶材的一側(cè)；然后將靶材水平旋轉(zhuǎn)180°再重新安裝在陰極上，進(jìn)行第二次濺射，兩次的刻蝕區(qū)域恰好連接成一個(gè)較大的刻蝕區(qū)域，提高靶材的利用率。
2.如權(quán)利要求1所述的一種提高矩形平面磁控濺射陰極靶材利用率的方法，其特征在于所述的矩形平面磁控濺射陰極的陰極座為不導(dǎo)磁的不銹鋼材料，陰極座內(nèi)設(shè)有磁軛(9)，磁軛(9)為高導(dǎo)磁材料并通過(guò)螺栓和陰極座7固定在一起，磁軛(9)上設(shè)有磁鐵組件，所述的磁鐵組件包括四列磁鐵，中部?jī)闪袨橹写盆F，極性相同；兩側(cè)為邊磁鐵，極性相同，中磁鐵和邊磁鐵極性相反；磁鐵上部設(shè)有磁靴，磁鐵組件頂部設(shè)有冷卻板，冷卻板頂部設(shè)有背板，背板上部設(shè)有靶材，所述的陰極座外部?jī)蓚?cè)設(shè)有截面為L(zhǎng)形的屏蔽罩，屏蔽罩頂部設(shè)置于靶材上方，所述的陰極座(7)寬度大于兩側(cè)邊磁鐵的總跨度，靶材的總跨度大于邊磁鐵的總跨度。
3.如權(quán)利要求2所述的一種提高矩形平面磁控濺射陰極靶材利用率的方法，其特征在于所述的陰極座的寬度大于兩側(cè)邊磁鐵的總跨度的1.5倍，靶材的總跨度大于邊磁鐵總跨度的1.5倍。
4.如權(quán)利要求2所述的一種提高矩形平面磁控濺射陰極靶材利用率的方法，其特征在于所述的屏蔽罩屏蔽靶材上50%以上的區(qū)域。
5.如權(quán)利要求2所述的一種提高矩形平面磁控濺射陰極靶材利用率的方法，其特征在于所述的冷卻板(6)的材料為銅?！?br> 6.如權(quán)利要求2所述的一種提高矩形平面磁控濺射陰極靶材利用率的方法，其特征在于所述的兩中磁鐵之間設(shè)有中立柱，兩邊磁鐵與陰極座之間分別設(shè)有支撐塊，冷卻板的中間位置由中立柱(10)支撐，兩側(cè)分別由支撐塊⑶和陰極座(7)支撐。
7.如權(quán)利要求2所述的一種提高矩形平面磁控濺射陰極靶材利用率的方法，其特征在于所述的背板(5)上部安裝中壓條(2)和邊壓條(4)。
8.如權(quán)利要求2所述的一種提高矩形平面磁控濺射陰極靶材利用率的方法，其特征在于所述的冷卻板(6)、中壓條(2)和邊壓條(4)、背板(5)、中立柱(10)之間通過(guò)螺栓固定在陰極座(7 )上且通過(guò)螺栓的緊固力將密封材料壓緊，支撐塊(8 )、背板(5 )、冷卻板(6 )通過(guò)螺栓緊固在一起并把密封材料壓緊，形成對(duì)冷卻水通道的密封。
【文檔編號(hào)】C23C14/35GK103820759SQ201310379478
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年8月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月27日
【發(fā)明者】彭壽, 葛承全, 張超群, 井治, 張仰平, 李險(xiǎn)峰 申請(qǐng)人:中國(guó)建材國(guó)際工程集團(tuán)有限公司