[发明专利]旋转阴极机构

说明书

技术领域

 本发明涉及溅射镀膜工艺，尤其是频溅射镀膜工艺中用于溅射的阴极即溅射靶，具体地说是一种旋转阴极机构。

 

背景技术

目前，在中频溅射镀膜工艺中常用于溅射的两个阴极（也叫溅射靶），通常为并排的两个平面靶，尺寸和外形全部相同，这两个靶常称为孪生靶。孪生靶在溅射室中悬浮安装，在溅射过程中，两个靶周期性轮流作为阴极与阳极 。由于采用的溅射靶材的工作方式是固定，溅射靶材消耗的形状是按照磁场的正弦值成比例的，会形成一个上宽下窄的蚀刻形状，使得靶材的消耗不均匀，因此靶材一次利用率为15%左右。同时由于靶材利用率低，在镀膜生产过程中靶材消耗速度快，当靶材消耗结束时，必须要停产，更换靶材，造成生产周期比较短、设备利用率不高等不足。

 

发明内容

本发明的目的是针对现有的溅射靶所存在的靶材消耗不均匀、利用率低和消耗速度快的问题，提出一种新型旋转阴极机构，通过在溅射过程中旋转靶材，使得靶材在整区域的消耗能够均匀的进行刻蚀，将靶材一次利用率提高到≥80%以上；同时可以有效减少打弧和靶面掉渣，工艺稳定性好。

本发明的技术方案是：

一种旋转阴极机构，它包括靶旋转机构、靶支架、冷却水管和依次安装在冷却水管外侧的极靴、多个条形磁铁、靶材，上述套管的一侧装有一端盖，另一端安装靶旋转机构和靶支架，所述的条形磁铁和靶材之间套装不锈钢管。

本发明的极靴的外侧设有多个定位槽，相应的多个条形磁铁分别安装在极靴的定位槽内。

本发明的条形磁铁的组合方式是每路条形磁铁的朝向相同，按S-N-S-N排布在不锈钢管内。

本发明的条形磁铁为四个，均匀分布在极靴外壁的定位槽内。

本发明的冷却水管的一端为冷却水进口，另一端为冷却水出口。

本发明的有益效果：

本发明为一种新型机构，通过在溅射过程中旋转靶材，使得靶材在整区域的消耗能够均匀的进行刻蚀，将靶材一次利用率提高到≥80%以上；同时可以有效减少打弧和靶面掉渣，工艺稳定性好。

本发明由若干根长条形永磁体沿靶轴线方向排成数列，可以产生对称分布的细条型封闭跑道。因此靶所具有的性能与平面矩形磁控原理基本相同，它吸收了平面矩形靶的优点，其特点是：

1、          沉积的膜厚均匀；

2、          沉积速率高、溅射效率高；

3、          可在较大范围内沉积牢固、均匀性好的膜；

4、          通过靶的匀速旋转运动，可使靶材的利用率大大提高；

5、          由于靶的旋转运动，能很好的避免打火掉渣现象。

 

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图。

图2是本发明的剖面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种旋转阴极机构，它包括靶旋转机构4、靶支架3、冷却水管8和依次安装在冷却水管8外侧的极靴7、多个条形磁铁6、靶材5，上述套管的一侧装有一端盖9，另一端安装靶旋转机构4和靶支架3，所述的条形磁铁6和靶材5之间套装不锈钢管。

本发明的极靴7的外侧设有多个定位槽，相应的多个条形磁铁6分别安装在极靴7的定位槽内；如图2所示，条形磁铁6的组合方式是每路条形磁铁的朝向相同，按S-N-S-N排布在不锈钢管内；条形磁铁6为四个，均匀分布在极靴7外壁的定位槽内。

本发明的冷却水管8的一端为冷却水进口1，另一端为冷却水出口2。

本发明为一种新型机构，通过在溅射过程中旋转靶材，使得靶材在整区域的消耗能够均匀的进行刻蚀，将靶材一次利用率提高到≥80%以上；同时可以有效减少打弧和靶面掉渣，工艺稳定性好。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。