一种阴极体组件、磁控溅射阴极及磁控溅射装置制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种阴极体组件、磁控溅射阴极及磁控溅射装置，涉及磁控溅射领域，可提高靶材表面的水平磁场强度。该阴极体组件包括：阴极板，还包括：设置在阴极板一侧板面上的磁路组件，磁路组件包括：中间磁体组件和环绕中间磁体组件的外圈磁体组件；其中，中间磁体组件和外圈磁体组件背离阴极板一侧的磁极极性相反；中间磁体组件包括至少1组中间磁体组；外圈磁体组件包含至少1组外圈磁体组；且中间磁体组的组数与外圈磁体组的组数之和大于2。用于阴极体组件及包括该阴极体组件的磁控溅射阴极、磁控溅射装置的制备。

【技术实现步骤摘要】
一种阴极体组件、磁控溅射阴极及磁控溅射装置
本申请涉及磁控溅射领域，尤其涉及一种阴极体组件、磁控溅射阴极及磁控溅射装置。
技术介绍
磁控溅射技术是目前最重要的几种真空镀膜物理气相沉积(PhysicalVaporDeposition，简称PVD)技术之一。现有技术中，平面磁控溅射阴极通常包括有阴极体组件和靶材等结构。其中，阴极体组件进一步包括有电引入结构和磁路组件等结构，平面磁控溅射阴极的电场由电引入结构引入，电场与磁路组件形成的磁场产生电磁场。磁场中平行于靶材表面的水平磁场能够将用于溅射的带电离子(例如为氩离子)的运动轨迹限制到靶材表面，通过电磁场的交互作用使带电离子撞击靶材，以使靶材表面原子被溅射出来射向衬底从而实现薄膜的沉积。然而，现有的磁路组件产生的磁路存在水平磁场强度偏低的问题，难以达到需要较高的水平磁场强度才能实现溅射的靶材的溅射要求。
技术实现思路
为克服上述现有技术中的缺陷，本申请的实施例提供了一种阴极体组件、磁控溅射阴极及磁控溅射装置，可增强靶材表面的水平磁场强度。为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：一方面、本申请实施例提供了一种阴极体组件，包括：阴极板，所述阴极体组件还包括：设置在所述阴极板一侧板面上的磁路组件，所述磁路组件包括：中间磁体组件和环绕所述中间磁体组件的外圈磁体组件；其中，所述中间磁体组件和所述外圈磁体组件背离所述阴极板一侧的磁极极性相反；所述中间磁体组件包括至少1组中间磁体组；所述外圈磁体组件包含至少1组外圈磁体组；且所述中间磁体组的组数与所述外圈磁体组的组数之和大于2。可选的，所述中间磁体组件包括至少2组所述中间磁体组；其中排布于最内侧的1组所述中间磁体组为第一中间磁体组；除所述第一中间磁体组之外，其余所述中间磁体组均呈环状，且由内向外依次环绕所述第一中间磁体组。可选的，所述第一中间磁体组为一个整块磁体；或者，所述第一中间磁体组包括多个间隔设置的磁体块。可选的，除所述第一中间磁体组之外，所述中间磁体组件中其余的每组所述中间磁体组均为一个整块磁体；或者，除所述第一中间磁体组之外，所述中间磁体组件中其余的每组所述中间磁体组均包括间隔设置的多个磁体块。可选的，每组所述外圈磁体组均为一个整块磁体；或者，每组所述外圈磁体组均包括间隔设置的多个磁体块。可选的，所述中间磁体组为磁铁或电磁线圈，和/或，所述外圈磁体组为磁铁或电磁线圈。构成所述磁铁的材料为钕铁硼。另一方面、本申请实施例还提供了一种磁控溅射阴极，包括上述所述的阴极体组件。所述磁控溅射阴极还包括：设置于所述磁路组件远离所述阴极板的一侧的靶材；设置在所述阴极体组件外部的外框组件；设置于所述阴极板远离所述磁路组件的一侧的、且与所述阴极板相接触的电引入结构；支撑所述阴极体组件、所述外框组件的盖板组件；其中，所述电引入结构穿过所述盖板组件与所述阴极板相接触。可选的，所述中间磁体组件包括至少2组所述中间磁体组，其中排布于最内侧的1组所述中间磁体组为第一中间磁体组；所述第一中间磁体组对应于所述靶材的中心。可选的，所述外圈磁体组件中的最外侧的一组所述外圈磁体组对应于与所述靶材的边缘。再一方面、本申请实施例还提供了一种磁控溅射装置，包括上述所述磁控溅射阴极。基于此，在本申请实施例提供的上述阴极体组件中，由于中间磁体组件和外圈磁体组件背离阴极板一侧的磁极相反，中间磁体组件包括至少1组中间磁体组，外圈磁体组件包括至少1组外圈磁体组，且中间磁体组的组数与外圈磁体组的组数之和大于2，即中间磁体组件和外圈磁体组件这两者中至少有一者是包括有多组磁体组。这就使得每组中间磁体组和每组外圈磁体组之间均会产生方向相同的磁力线，且形成磁力线的组数大于2组，多组磁力线之间能够产生相互叠加。这样一来，相比于前述的现有技术中的存在磁力线相互抵消的设置方式，采用本申请实施例提供的上述设置方式，可利用多组方向相同的磁力线之间产生的相互叠加来有效增强靶材表面的水平磁场强度，从而可满足需要较高的水平磁场强度才能实现溅射的靶材的溅射要求。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中的阴极体组件的结构示意图；图2为图1中的磁路组件在靶材表面形成磁场的磁力线示意图；图3为本申请实施例提供的一种阴极体组件结构示意图；图4为图3中的磁路组件的排布俯视结构示意图；图5为图3中的磁路组件在靶材表面形成磁场的磁力线示意图；图6为本申请实施例提供的一种阴极体组件与现有技术中的阴极体组件在靶材表面形成的水平磁场强度对比示意图；图7为本申请实施例提供的一种阴极体组件中磁路组件的排布俯视示意图一；图8为本申请实施例提供的一种阴极体组件中磁路组件的排布俯视示意图二；图9为本申请实施例提供的一种阴极体组件中磁路组件的排布俯视示意图三；图10为本申请实施例提供的一种磁控溅射阴极结构示意图。具体实施方式为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，均属于本申请保护的范围。为更好地理解本申请实施例，下面先对现有技术做具体说明。如图1所示，现有技术中的阴极体组件01'包括磁路组件10'和阴极板20'。磁路组件10'上方设置有用于溅射的靶材04'。其中，磁路组件10'设置于阴极板20'一侧板面上。磁路组件10'示例的可以由4组磁体组组成，由外向内依次为环状的第一磁体组101、环状的第二磁体组102、环状的第三磁体组103以及中心的第四磁体组104。在上述的磁路组件10'中，相邻两磁体组的设置方式为背离阴极板20'一侧的磁极方向相反。即参考图1所示的，第一磁体组101、第二磁体组102、第三磁体组103以及第四磁体组104背离阴极板20'一侧的磁极方向分别为S极、N极、S极以及N极。这样一来，由于磁力线是由N极发出再回到S极，现有技术中具有上述排列方式的各磁体组之间会产生如图2中虚线箭头所示的不同方向的磁力线。即，第二磁体组102和第三磁体组103之间形成的磁力线b3'的方向与第一磁体组101和第四磁体组104之间、第三磁体组103和第四磁体组104之间以及第一磁体组101和第二磁体组102之间这三组形成的磁力线b1'、b2'、b4'的方向相反。方向相反的磁力线之间会产生相互抵消，从而削弱了靶材04表面的水平方向的磁场强度。如图3所示，本申请实施例提供了一种阴极体组件01，该阴极体组件01包括：阴极板20，阴极体组件01还包括：设置在阴极板20一侧板面上的磁路组件10，磁路组件10包括：中间磁体组件11和环绕中间磁体组件11的外圈磁体组件12；其中，中间磁体组件11和外圈磁体组件12背离阴极板20一侧的磁极极性相反；中间磁体组件11包括至少1组中间磁体组；外圈磁体组件12包括至少1组外圈磁体组；且中间磁体组的组数与外圈磁体组的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阴极体组件，包括：阴极板，其特征在于，所述阴极体组件还包括：设置在所述阴极板一侧板面上的磁路组件，所述磁路组件包括：中间磁体组件和环绕所述中间磁体组件的外圈磁体组件；其中，所述中间磁体组件和所述外圈磁体组件背离所述阴极板一侧的磁极极性相反；所述中间磁体组件包括至少1组中间磁体组；所述外圈磁体组件包括至少1组外圈磁体组；且所述中间磁体组的组数与所述外圈磁体组的组数之和大于2。

【技术特征摘要】
1.一种阴极体组件，包括：阴极板，其特征在于，所述阴极体组件还包括：设置在所述阴极板一侧板面上的磁路组件，所述磁路组件包括：中间磁体组件和环绕所述中间磁体组件的外圈磁体组件；其中，所述中间磁体组件和所述外圈磁体组件背离所述阴极板一侧的磁极极性相反；所述中间磁体组件包括至少1组中间磁体组；所述外圈磁体组件包括至少1组外圈磁体组；且所述中间磁体组的组数与所述外圈磁体组的组数之和大于2。2.根据权利要求1所述的阴极体组件，其特征在于，所述中间磁体组件包括至少2组所述中间磁体组；其中排布于最内侧的1组所述中间磁体组为第一中间磁体组；除所述第一中间磁体组之外，其余所述中间磁体组均呈环状，且由内向外依次环绕所述第一中间磁体组。3.根据权利要求2所述的阴极体组件，其特征在于，所述第一中间磁体组为一个整块磁体；或者，所述第一中间磁体组包括多个间隔设置的磁体块。4.根据权利要求2所述的阴极体组件，其特征在于，除所述第一中间磁体组之外，所述中间磁体组件中其余的每组所述中间磁体组均为一个整块磁体；或者，除所述第一中间磁体组之外，所述中间磁体组件中其余的每组所述中间磁体组均包括间隔设置的多个磁体块。5.根据权利要求1所述的阴极体组件，其特征在于，每组所述外圈磁体组均为一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅艳慧，
申请(专利权)人：君泰创新北京科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11