本发明专利技术公开了一种磁控溅射阴极装置及磁控溅射装置，包括：阴极背板，设置在阴极背板底面的底环结构，以及气体管路；其中，底环结构环内限定的区域为靶材放置区域；底环结构包括：固定于阴极背板底面的上环，以及固定于上环背离阴极背板一侧的底环；上环和底环之间形成有环状中空结构，环状中空结构面向靶材放置区域的一侧设置有气体通道；气体管路贯穿阴极背板和上环后与环状中空结构导通。由于气体管路贯穿阴极背板和上环后与环状中空结构导通，并且环状中空结构面向靶材放置区域的一侧设置有气体通道，从而促使气体能够通入环状中空结构内，并沿着气体通道通向靶材，因此，有效缩短了气体与靶材之间的距离，从而使得气体更容易被电离。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及磁控溅射
，尤其涉及一种磁控溅射阴极装置及磁控溅射装置。
技术介绍
磁控溅射设备一般用于集成电路、半导体照明、太阳能电池等领域，由传送腔体、工艺腔体、控制柜及辅助设备组成。工艺腔体也称反应腔体或真空腔体，安装有阴极靶位、衬底样品台、气体管路以及真空管路。阴极靶位按照需要安装靶材，连接直流电源或射频电源，并通有冷却水。需要镀膜的材料会由传送腔体传送至工艺腔体内的衬底样品台上。真空管路与分子泵及前级泵连接，用于为工艺腔体提供真空。气体管路一般以腔壁打通孔的形式接入工艺腔体内，负责将需要的工艺气体引入工艺腔体。现有技术中磁控溅射设备设置有阴极靶位装置，该装置通常会在阴极与衬底样品台之间设置一个与通入工艺腔体内的气体管路连接的匀气环，用于将气体通入工艺腔体，消除气体的流动对工艺腔体内真空气氛的影响，并且使气体获得电离。但是由于受到工艺腔体内空间布局的影响，匀气环设置在阴极与衬底样品台之间，会使得匀气环很难与阴极接近，从而增大了气体与安装在阴极上的靶材之间的距离，导致气体不容易被电离，进而对等离子体的产生有一定的影响，最终影响沉积性能。因此，如何缩短气体与靶材之间的距离，从而使得气体容易被电离，是目前亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种磁控溅射阴极装置及磁控溅射装置，用以解决现有技术中存在的气体与靶材之间的距离较大，从而使得气体不容易被电离的问题。本专利技术实施例提供一种磁控溅射阴极装置，包括：阴极背板，设置在阴极背板底面的底环结构，以及气体管路；其中，所述底环结构环内限定的区域为靶材放置区域；所述底环结构包括：固定于所述阴极背板底面的上环，以及固定于所述上环背离所述阴极背板一侧的底环；所述上环和底环之间形成有环状中空结构，所述环状中空结构面向所述靶材放置区域的一侧设置有气体通道；所述气体管路贯穿所述阴极背板和所述上环后与所述环状中空结构导通。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述磁控溅射阴极装置中，所述底环包括：底板、分别与所述底板的两端连接的外壁和内壁，所述底板、所述外壁和所述内壁连接构成一环状凹槽结构，所述环状凹槽结构为所述环状中空结构。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述磁控溅射阴极装置中，所述环状凹槽结构面向所述靶材放置区域的一侧设置的气体通道为环状狭缝气体通道。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述磁控溅射阴极装置中，所述内壁的高度小于所述外壁的高度；所述内壁面向上环的一面与所述上环之间形成所述环状狭缝气体通道。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述磁控溅射阴极装置中，所述内壁与所述外壁的高度之差为0.01mm～1mm。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述磁控溅射阴极装置中，所述上环由固定螺丝通过平行于上环轴线的通孔与所述阴极背板连接；所述底环由固定螺丝通过在所述外壁中平行于底环轴线的通孔与所述上环连接。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述磁控溅射阴极装置中，所述气体管路包括贯穿所述阴极背板与所述上环的通孔；或者，所述气体管路包括设置在贯穿所述阴极背板与所述上环的通孔内的管道，且所述管道在与所述环状中空结构连接的一端具有出气孔。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述磁控溅射阴极装置中，还包括：设置于所述上环与所述气体管路之间的密封圈。本专利技术实施例还提供了一种磁控溅射装置，包括：真空腔体，设置于所述真空腔体内的至少一套上述磁控溅射阴极装置。在一种可能的实现方式中，在本专利技术实施例提供的上述磁控溅射装置中，每一套所述磁控溅射阴极装置的靶材放置区域处安装有不同材料的靶材。本专利技术有益效果如下：本专利技术实施例提供的一种磁控溅射阴极装置及磁控溅射装置，包括：阴极背板，设置在阴极背板底面的底环结构，以及气体管路；其中，底环结构环内限定的区域为靶材放置区域；底环结构包括：固定于阴极背板底面的上环，以及固定于上环背离阴极背板一侧的底环；上环和底环之间形成有环状中空结构，环状中空结构面向靶材放置区域的一侧设置有气体通道；气体管路贯穿阴极背板和上环后与环状中空结构导通。由于气体管路贯穿阴极背板和上环后与环状中空结构导通，并且环状中空结构面向靶材放置区域的一侧设置有气体通道，从而促使气体能够通入环状中空结构内，并沿着气体通道通向靶材，因此，有效缩短了气体与靶材之间的距离，从而使得气体更容易被电离。附图说明图1为本专利技术实施例提供的磁控溅射阴极装置的结构示意图之一；图2为本专利技术实施例提供的磁控溅射阴极装置的结构示意图之二；图3为本专利技术实施例提供的磁控溅射阴极装置的结构示意图之三；图4为本专利技术实施例提供的磁控溅射装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术实施例提供的磁控溅射阴极装置及磁控溅射装置的具体实施方式进行详细地说明。附图中各部件的形状和大小不反映磁控溅射阴极装置的真实比例，目的只是示意说明本
技术实现思路
。本专利技术实施例提供一种磁控溅射阴极装置，如图1至图3所示，包括：阴极背板101，设置在阴极背板101底面的底环结构，以及气体管路102；其中，底环结构环内限定的区域为靶材放置区域103；底环结构包括：固定于阴极背板101底面的上环104，以及固定于上环104背离阴极背板101一侧的底环105；上环104和底环105之间形成有环状中空结构106，环状中空结构106面向靶材放置区域103的一侧设置有气体通道107；气体管路102贯穿阴极背板101和上环104后与环状中空结构106导通。具体地，在本专利技术实施例提供的上述磁控溅射阴极装置中，由于气体管路102贯穿阴极背板101和上环104后与环状中空结构106导通，并且环状中空结构106面向靶材放置区域103的一侧设置有气体通道107，从而促使气体能够通入环状中空结构106内，并沿着气体通道107通向靶材，因此，有效缩短了气体与靶材之间的距离，从而使得气体更容易被电离。在具体实施时，为了将工艺气体导入环状中空结构106，在本专利技术实施例提供的上述磁控溅射阴极装置中，气体管路102的设置方式可以有多种，例如，如图1所示，气体管路102可以包括贯穿阴极背板101与上环104的通孔a；又如，如图2所示，气体管路102可以包括设置在贯穿阴极背板101与上环104的通孔a内的管道b，且管道b在与环状中空结构106连接的一端具有出气孔，出气孔面向靶材放置区域103。当然，气体管路102还可以有其他的设置方式，在此不做限定。在具体实施时，由于本专利技术实施例提供的上述磁控溅射阴极装置中用底环结构代替了现有技术中的匀气环，因此，为了将气体通入工艺腔体，并消除气体的流动对工艺腔体内真空气氛的影响，底环中的环状中空结构106可以有多种实现方式。例如，在本专利技术实施例提供的上述磁控溅射阴极装置中，如图1至图2所示，底环105可以包括：底板、分别与底板的两端连接的外壁和内壁，底板、外壁和内壁连接构成一环状凹槽结构，环状凹槽结构为环状中空结构106。又如，环状中空结构106还可以为由上环104的底板、外壁和内壁连接构成的一环状凹槽结构，或者由上环104的底板、外壁和内壁连接构成的一环状凹槽结构，以及底环105的底板、外壁和内壁连接构成的一环状凹槽结构共同组成，在此不做限定。以下均以底环105的底本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁控溅射阴极装置，其特征在于，包括：阴极背板，设置在阴极背板底面的底环结构，以及气体管路；其中，所述底环结构环内限定的区域为靶材放置区域；所述底环结构包括：固定于所述阴极背板底面的上环，以及固定于所述上环背离所述阴极背板一侧的底环；所述上环和底环之间形成有环状中空结构，所述环状中空结构面向所述靶材放置区域的一侧设置有气体通道；所述气体管路贯穿所述阴极背板和所述上环后与所述环状中空结构导通。
【技术特征摘要】
1.一种磁控溅射阴极装置，其特征在于，包括：阴极背板，设置在阴极背板底面的底环结构，以及气体管路；其中，所述底环结构环内限定的区域为靶材放置区域；所述底环结构包括：固定于所述阴极背板底面的上环，以及固定于所述上环背离所述阴极背板一侧的底环；所述上环和底环之间形成有环状中空结构，所述环状中空结构面向所述靶材放置区域的一侧设置有气体通道；所述气体管路贯穿所述阴极背板和所述上环后与所述环状中空结构导通。2.如权利要求1所述的磁控溅射阴极装置，其特征在于，所述底环包括：底板、分别与所述底板的两端连接的外壁和内壁，所述底板、所述外壁和所述内壁连接构成一环状凹槽结构，所述环状凹槽结构为所述环状中空结构。3.如权利要求2所述的磁控溅射阴极装置，其特征在于，所述环状凹槽结构面向所述靶材放置区域的一侧设置的气体通道为环状狭缝气体通道。4.如权利要求3所述的磁控溅射阴极装置，其特征在于，所述内壁的高度小于所述外壁的高度；所述内壁面向上环的一面与所述上环之间形成所述环状狭缝气体通道...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵鑫，任明冲，张林，谷士斌，赵冠超，杨荣，李立伟，孟原，郭铁，
申请(专利权)人：新奥光伏能源有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13
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