[发明专利]磁控溅射靶座及具有该磁控溅射靶座的磁控溅射装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁控溅射技术，尤其涉及一种磁控溅射靶座及具有该磁控溅射靶座的磁控溅射装置。

背景技术

目前，现有的用于承载一靶材的磁控溅射靶座，其包括一承载件、一环形排布的第一磁铁组、一沿直线排布的第二磁铁组及一环形冷却水路。该第一磁铁组包围该第二磁铁组，该环形冷却水路围绕该第二磁铁组且被该第一磁铁组包围。该承载件用于承载该第一磁铁组、该第二磁铁组与该环形冷却水路，并使该第一磁铁组与该第二磁铁组抵持该靶材的表面。该第一磁铁组的S极靠近该靶材，该第二磁铁组的N极靠近该靶材，该第一磁铁组与该第二磁铁组形成多个由N极到S极的封闭磁场。镀膜时，电离气体分子在多个该封闭磁场的作用下轰击靶材。

但是，该磁控溅射靶座对应的靶材的实际使用区域为一个环形区域，从而该靶材的利用率比较低。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种靶材利用率较高的磁控溅射靶座及具有该磁控溅射靶座的磁控溅射装置。

一种磁控溅射靶座，其用于承载一靶材，该磁控溅射靶座包括一磁铁组件、一冷却水路及一承载件。该承载件用于承载该磁铁组件及该冷却水路并使该磁铁组件抵持该靶材的表面。该磁铁组件包括多排间隔收容于该承载件上的磁柱组，每排磁柱组均包括多个收容该承载件上的磁柱，同一排磁柱组中的所有磁柱的同性磁极的朝向相同以共同形成一磁极，相邻两排的磁柱组形成的磁极相反。该冷却水路绕设于该多排磁柱组之间。

一种磁控溅射装置，其包括一靶材及一用于承载该靶材的磁控溅射靶座。该磁控溅射靶座包括一磁铁组件、一冷却水路及一承载件。该承载件用于承载该磁铁组件及该冷却水路并使该磁铁组件抵持该靶材的表面。该磁铁组件包括多排间隔收容于该承载件上的磁柱组，每排磁柱组均包括多个收容该承载件上的磁柱，同一排磁柱组中的所有磁柱的同性磁极的朝向相同以共同形成一磁极，相邻两排的磁柱组形成的磁极相反。该冷却水路绕设于该多排磁柱组之间。

与现有技术相比，所述磁控溅射靶座及具有该磁控溅射靶座的磁控溅射装置，通过多排间隔收容于承载件上的磁柱组形成多个磁场及绕设于该多排磁柱组之间的冷却水路，不仅增大电离气体分子利用该多个磁场撞击靶材表面的有效面积，还增大冷却靶材的有效面积，提升靶材的利用率及冷却效果。

附图说明

图1为本发明第一实施方式提供的磁控溅射装置的结构示意图。

图2为本发明第二实施方式提供的磁控溅射装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施方式作进一步的详细说明。

请参阅图1，为本发明第一实施方式提供的磁控溅射装置200，其包括一靶材21、一用于承载该靶材21的磁控溅射靶座20、一与该靶材21相对的待镀膜基板23及一用于承载该待镀膜基板23的基座27。该磁控溅射装置200放置在一充满氩气的镀膜室(图未示)内。

进一步说明，所谓磁控溅射，是指在阴极(通常用于放置靶材21)与阳极(通常用于放置待镀膜基板23的基座27)之间加一个正交磁场和电场，在真空镀膜室中充入所需要的惰性气体(通常为氩气)，在电场的作用下，氩气电离成大量电离气体分子(带正电荷的氩离子)和电子，氩离子在电场的作用下加速轰击靶材21，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶材原子(或分子)沉积在待镀膜基板23上成膜。同时，氩离子在轰击靶材21时放出二次电子，二次电子在加速飞向待镀膜基板23的过程中受到磁场洛仑磁力的影响，被束缚在靠近靶材21表面的等离子体区域内，该区域内等离子体密度很高。在电磁场的共同作用下，二次电子的运动轨迹为沿电场方向加速，同时绕磁场方向螺旋前进的复杂曲线，使得该二次电子的运动路径变长，在运动过程中不断与氩气发生碰撞电离出大量的氩离子以轰击靶材21。这样经过多次碰撞后，二次电子的能量逐渐降低，远离靶材21，最终以极低的能量飞向待镀膜基板23，使得待镀膜基板23的升温较低。

在本实施方式中，作为阳极的基座27与作为阴极的靶材21构成一电场。该磁控溅射装置200放置在一充满氩气的镀膜室内，该氩气在该电场的作用在电离出电离的氩气分子，该氩气分子撞击该靶材21，使该靶材21溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶材原子沉积在该待镀膜基板23上成膜。

该磁控溅射靶座20包括一磁铁组件22、一冷却水路24及一承载件26。该承载件26用于承载该磁铁组件22及该冷却水路24并使该磁铁组件22抵持该靶材21的表面。该冷却水路24绕设于该磁铁组件22上。