[发明专利]用于磁控溅射设备的磁源模组及磁控溅射设备

说明书

本申请涉及一种用于磁控溅射设备的磁源模组及磁控溅射设备，磁源模组包括磁体模块；磁体模块可旋转的设于磁控溅射设备的阴极靶材的背部；磁体模块包括多个第一磁体和多个第二磁体，第一磁体背离阴极靶材一端和第二磁体背离阴极靶材一端的极性相反。多个第一磁体中的部分为第一电磁体，另一部分为第一永磁体；多个第二磁体中的部分为第二电磁体，另一部分为第二永磁体。永磁体无需外界干预即可产生磁场，安装方便，成本较低；通过改变供给电磁体的电流即可控制磁场的大小，可改善镀膜均匀性；且因电磁体数量仅为整个磁体中的一部分，因此所用线束数量较少，线束布置较为简单，购置线束所需财力较少，整个设备的人工成本和物料成本降低。

技术领域

本申请涉及物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)领域，尤其涉及一种用于磁控溅射设备的磁源模组及磁控溅射设备。

背景技术

近年来，随着我国功能薄膜制备、可穿戴设备、柔性显示以及太阳能等行业的不断发展，PVD成膜技术备受关注且已然成为半导体相关领域的发展热点。其中磁控溅射技术具有成膜温度低、成膜致密性好、生长速率快、工艺参数便于调控以及环境友好等优势，被广泛应用于氮化铝(Aluminum Nitride，AlN)压电薄膜、导电薄膜、氧化铟锡(Indium TinOxides，ITO)薄膜、太阳能电池以及发光二极管(Light-emitting Diode，LED)行业。

现有的磁控溅射系统主要由阴极靶材、基板及永磁组件构成，其工作原理为在阴极靶材上施加负偏压从而使溅射气体被击穿而发生辉光放电。在放电过程中所产生的电离气体离子(一般为氩(Ar)离子)在高能电场作用下加速轰击靶材表面。电离的气体离子对靶面的轰击一方面使靶材表面原子脱离靶面成为溅射原子并最终沉积在基板表面；另一方面使二次电子从靶材表面发射进入辉光放电等离子体区，进入等离子体区的二次电子在靶面磁场的束缚作用下运动，并不断与溅射气体原子发生碰撞而使其电离，使靶材原子持续溅射到基板。

然而随着我国高端制造的不断发展，各相关领域对磁控溅射制备薄膜的厚度均匀性方面提出了更高的要求，然而，目前的磁控溅射系统，其为了满足厚度均匀性需求，成本非常高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供用于磁控溅射设备的磁源模组及磁控溅射设备，旨在解决大靶材多基板镀膜的均匀性问题的同时，降低整个磁控溅射系统的成本。

本申请第一方面提供一种用于磁控溅射设备的磁源模组，包括：磁体模块；所述磁体模块可旋转的设于所述磁控溅射设备的阴极靶材的背部；所述磁体模块包括多个第一磁体和多个第二磁体，所述第一磁体背离所述阴极靶材一端和所述第二磁体背离所述阴极靶材一端的极性相反；多个所述第一磁体中的部分为第一电磁体，另一部分为第一永磁体；多个所述第二磁体中的部分为第二电磁体，另一部分为第二永磁体。

本申请提供的磁源模组，通过电磁体和永磁体组合的方式，其中，永磁体无需外界干预即可产生磁场，安装方便，成本较低；通过改变供给电磁体的电流即可控制磁场的大小，可以改善镀膜均匀性；并且因电磁体数量仅为整个磁体中的一部分，因此所用线束数量较少，因此线束布置较为简单，购置线束所需财力较少，整个设备的人工成本和物料成本大幅度降低。综上可见，通过电磁体和永磁体组合的方式，既能保证镀膜均匀性，又能降低整个设备的成本。

在一些实施例中，多个所述第一电磁体中的至少部分连续设置，和/或，多个所述第二电磁体中的至少部分连续设置。由此，可以在短时间内较好的调整镀膜均匀性，防止因第一电磁体和/或第二电磁体不集中，导致磁场强度调整不明显。

在一些实施例中，多个所述第一电磁体中的至少部分与多个所述第二电磁体中的至少部分对应设置，以使二者之间产生环形磁场。由此可以快速调整对应位置处的Ar离子电离出的密度，从而提升调整镀膜均匀性的速度。