[实用新型]大回路闭合溅射轨迹柱状磁控靶

说明书

本实用新型涉及一种磁控溅射镀膜所用的大回路闭合溅射轨迹的柱状磁控靶，属气相沉积技术领域。

现在使用的柱状磁控靶，其中有一种的结构如图1和图2所示。其中的磁路系统由环型永磁体3(磁体如同厚垫圈)与极片8相间叠装组成，溅射轨迹为垂直靶轴分布的独立圆环，靶管越长，溅射环越多，好象“糖葫芦”串。由于磁性材料的不均匀性，各独立的圆环溅射区的磁场强度以及相应的等离子环的强度也是不一致的。由此带来的主要问题是：

(1)各环磁场不同，于是轴向溅射速率不一致，镀膜均匀性差。

(2)较强的等离子环集中了较大的电流，该环的靶材刻蚀速度相应较快，

   于是靶管壁厚率先变薄，造成表面磁感应强度更强，形成愈演愈烈的

   恶性循环(正反馈效应)，使靶材寿命缩短，其利用率只有20～

   30％。

本实用新型的目的是设计一种新型的柱状磁控靶，对已有的柱状靶从结构上作出改进。本实用新型是采用平行于圆管状靶材(靶管)轴向分布的磁路系统，形成大回路闭合溅射轨迹新型的柱状磁控靶，从而溅射区与靶管轴向平行，消除了现有柱状靶存在的缺点。

本实用新型设计的大回路闭合溅射轨迹柱状磁控靶的一种结构见图3和图4，包括：靶材、永磁体、水冷通道、N极板、N极靴、S极板、S极靴和磁芯、靶材为空心圆柱形，N极板和S极板分别置于靶材的上下二端。磁芯置于靶材内腔的中央，永磁体为块状，每一块永磁体与磁芯的一边相接。N极靴有二块，其一端与N极板相接，并沿靶管内壁向下延伸，但不接触位于靴管下端的S极板。S极靴也是二块，其一端与S极板相接，另一端沿靶管的内壁向上延伸，但不接触位于靶管上端的N极板。极靴内壁与磁芯之间插入永磁体。靶管内的空腔作为水冷通道。

本实用新型设计的柱状磁控靶，除上述结构形式外，还有另一种结构见图5和图6，它包括：靶材、永磁体、水冷通道、N极板、N极靴、N极片和S极板、S极靴、S极片。靶材为空心圆柱形，N极板和S极板分别置于靶材的上下二端。S极片、永磁体和N极片依次相互间隔叠放成一圆柱体后置于靶管内腔的中央。N极靴有二块，其一端与N极板相接，并紧贴靶管内壁向下延伸与各个N极片接触，但不接触位于靶管下端的S极板。S极靴有二块，其一端与S极板相接，并向上延伸与各个S极片接触但不与N极板接触。

附图说明：

图1是现有技术的柱状磁控靶的结构示意图。

图2是图1的A-A向剖视图。

图3是本实用新型设计的第一种柱状磁控靶的结构示意图。

图4是图3的B-B向剖视图。

图5是本实用新型设计的第二种柱状磁控靶的结构示意图。

图6是图5的C-C向剖视图。

图1～图6中，1是水冷通道，2是靶材，3是永磁体，4是N极板，5是N极靴，6是S极靴，7是S极板，8是N极片，9是S极片，10是磁芯，11是上盖板，12是下盖板。

本实用新型设计的柱状磁控靶，在工作过程中能构产生平行靶材的轴向磁路系统，使溅射区与靶管轴向平行，而且形成大回路闭合溅射管道，使溅射区沿靶管轴向均匀刻蚀。因而提高靶材利用率和镀膜均匀性。