一种阳极结构及磁控溅射装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种阳极结构及磁控溅射装置，该阳极结构包括：第一阳极，设置于阴极靶与第二阳极之间，用于遮挡向第二阳极溅射的靶材粒子；第二阳极，用于吸收中和由所述阴极靶溅射过来的电子；磁体，用于产生附加磁场以对所述电子的运动形成导向作用，以引导所述电子向所述第二阳极运动。该磁控溅射装置包括所述阳极结构。本实用新型专利技术能够保证阳极结构始终有效将薄膜的靶材粒子和电子选择性的沉积在不同的阳极结构上，因此，避免了电子和溅射离子沉积在同一阳极，阳极消失和放电的现象。

An Anode Structure and Magnetron Sputtering Device

The utility model discloses an anode structure and a magnetron sputtering device, which comprises: a first anode, arranged between the cathode target and the second anode, for shielding target particles sputtered to the second anode; a second anode for absorbing and neutralizing electrons sputtered from the cathode target; a magnet for generating additional magnetic field to guide the movement of the electrons. To guide the electrons to move towards the second anode. The magnetron sputtering device comprises the anode structure. The utility model can ensure that the anode structure always effectively deposits the target particles and electrons of the film selectively on different anode structures, thus avoiding the phenomenon of electrons and sputtering ions depositing on the same anode, the anode disappearing and discharging.

【技术实现步骤摘要】
一种阳极结构及磁控溅射装置
本技术涉及磁控溅射
，特别是指一种阳极结构及磁控溅射装置。
技术介绍
现有的磁控溅射装置的阳极结构，一般直接接地或是施加一个附加电压，以使电子在电场力的作用下直接加速并沉积在阳极上，由阳极将电子吸收中和，呈散射状的中性靶材粒子溅射到阳极上，并沉积在阳极上。在反应溅射制备某些导电性较差材料的膜层的过程中，阳极会被溅射出的靶材粒子所覆盖，在阳极表面形成导电性差的薄膜层，导致电子沉积于阳极后无法被迅速的吸收中和，造成放电和阳极消失现象。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提出一种阳极结构及磁控溅射装置，能够避免阳极消失。基于上述目的，本技术提供了一种阳极结构，包括：第一阳极，设置于阴极靶与第二阳极之间，用于遮挡向第二阳极溅射过来的靶材粒子；第二阳极，用于吸收中和由所述阴极靶溅射过来的电子；磁体，用于产生附加磁场以对所述电子的运动形成导向作用，以引导所述电子向所述第二阳极运动。可选的，所述磁体位于所述第二阳极的底部，所述第二阳极对应所述磁体的位置设有开口结构。可选的，所述阳极结构还包括第三阳极，所述第三阳极将磁体包围。可选的，所述第一阳极与第二阳极之间形成第一间距，所述第二阳极与第三阳极之间形成第二间距，所述第一间距与第二间距均为1-3mm。可选的，所述第一阳极包括阻挡部与折弯部，所述折弯部与阻挡部连接，且所述折弯部朝向所述第二阳极。可选的，所述开口结构呈八字形或是喇叭形。可选的，所述第一阳极的表面形成有喷砂面。可选的，所述第一阳极接地，第三阳极接地，所述第二阳极外接附加电压。可选的，所述第一阳极由不锈钢材料制成，所述第二阳极、第三阳极的材料分别选自铜，铝，银，铜合金，铝合金，银合金中的至少一种，第二阳极与第三阳极的材料可以相同或不同。本技术还提供一种磁控溅射装置，包括所述阳极结构。从上面所述可以看出，本技术提供的阳极结构及磁控溅射装置，阳极结构包括第一阳极，设置于阴极靶与第二阳极之间，用于遮挡向第二阳极溅射过来的靶材粒子；第二阳极，用于吸收中和由所述阴极靶溅射过来的电子；磁体，用于产生附加磁场以对所述电子的运动形成导向作用，以引导所述电子向所述第二阳极运动；通过第一阳极沉积溅射出来的绝大部分靶材粒子，同时，磁体产生附加磁场以对低能量电子形成导向作用，使得脱离靶材表面束缚的低能量电子绝大部分绕过第一阳极，被第二阳极所吸收中和，由于薄膜的靶材粒子和电子选择性的沉积在不同的阳极结构上，因此，避免了电子和溅射离子沉积在同一阳极，阳极消失和放电的现象。附图说明为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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为本技术实施例的阳极结构的结构示意图；图2为本技术实施例的第二种阳极结构的结构示意图；图3为本技术实施例的第三种阳极结构的结构示意图；图4为本技术实施例的第四种阳极结构的结构示意图；图5为本技术实施例的磁控溅射装置的结构示意图。附图标记：1：第一阳极；2：第二阳极；3：第三阳极；4：磁体21：第一阳极部；22：第二阳极部；11：阻挡部；12：折弯部；5：靶筒；6：中间层；7：靶材；8：支撑结构；9：轭铁；10：磁铁；13：阴极靶；D1：第一间距；D2：第二间距。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术进一步详细说明。需要说明的是，本技术实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本技术实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。图1为本技术实施例的阳极结构的结构示意图，如图所示，本技术实施例的阳极结构包括第一阳极1、第二阳极2、磁体4。第一阳极1设置于阴极靶13与第二阳极2之间，用于遮挡向第二阳极2溅射过来的靶材粒子；第二阳极2，用于吸收中和由所述阴极靶13溅射过来的电子；磁体4，用于产生附加磁场以对电子的运动形成导向作用，以引导所述电子向第二阳极2运动。图2为本技术实施例的第二种阳极结构的结构示意图，如图2所示，本技术实施例的阳极结构是在上图1所示阳极结构的基础上，在第二阳极2上与磁体4对应的位置设置开口结构23。在第二阳极2上与磁体4对应的位置设置开口结构23，可以增强磁体4对电子的导引强度。图3为本技术实施例的第三种阳极结构的结构示意图，如图3所示，本技术实施例的阳极结构是在上述图1所示阳极结构的基础上增加第三阳极3，第三阳极3将磁体4包围。第一阳极1与第二阳极2的最小距离为第一间距D1，第二阳极2与第三阳极3的最小距离为第二间距D2。于本技术实施例中，第一间距D1与第二间距D2为1-3mm，既可实现第一阳极1、第二阳极2、第三阳极3之间的配合，又保证第二阳极2与第一阳极1和第三阳极3之间的绝缘。所述的第一阳极1、第二阳极2、第三阳极3之间的配合是指，第一阳极1遮挡向第二阳极2溅射过来的靶材粒子，第二阳极2吸收中和溅射过来的电子，磁体4产生附加磁场以对所述电子的运动形成导向作用，引导电子向第二阳极2运动，第三阳极3将磁体4包围以对磁体4形成保护。第一阳极1接地，由具有第一电导率的材料制成，用于阻隔、沉积溅射出来的绝大部分靶材粒子。本技术实施例中，第一阳极1直接与真空腔室相连接，通过真空腔室接地，第一阳极1接地以与阴极靶材之间形成电位差，进而形成电场，实现磁控溅射过程。本技术实施例中，第一阳极1采用不锈钢板制成。第一阳极1的尺寸根据阴极靶的位置计算确定。当然，所有其它与不锈钢电导率相当的材料也在本技术的保护范围内。本技术实施例中，第一阳极1的表面进行喷砂处理以形成喷砂面，利于溅射出的靶材粒子沉积于第一阳极1的喷砂面上，避免出现薄膜层剥离现象。第二阳极2接电源正极，由具有第二电导率的材料制成，用于吸收中和绝大部分的低能量电子。本技术实施例中，在第二阳极2上附加正电压，电压值可根据加工工艺要求、镀膜厚度要求等条件进行设置。可选的，第二阳极2的附加电压约为20V-40V。本技术实施例中，第二阳极2采用导电性能较强的的材料分别选自铜，铝，银，铜合金，铝合金，银合金中的至少一种材料制成。第三阳极3接地，由具有第三电导率的材料制成，第三阳极3包围磁体4，用于保护磁体4，能够避免由于磁体吸收电子而导致磁体升温，进而导致磁体磁性减小或消失的现象，保证该磁体有效。磁体4位于第二阳极2的底部，磁体4用于产生附加磁场，引导低能量电子的运动(低能量电子是指在阴极靶材在磁控溅射过程中，脱离阴极靶材控制的电子，该电子能量较低，也正因其低能量，才更容易受附加磁场作用力的引导，以改变运动方向。)。在电场和附加磁场的共同作用下，由阴极靶材溅射出的低能量电子集中向阳极结构运动，最终被第二阳极2所吸收中和。具体的说，低能量电子在电场的作用下，向阳极结构运动，运动过程中，受到磁体4所产生的附加磁场的作用，沿磁场线做螺旋线运本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阳极结构，其特征在于，包括：第一阳极(1)，设置于阴极靶(13)与第二阳极(2)之间，用于遮挡向第二阳极(2)溅射的靶材粒子；第二阳极(2)，用于吸收中和由所述阴极靶(13)溅射过来的电子；磁体(4)，用于产生附加磁场以对所述电子的运动形成导向作用，以引导所述电子向所述第二阳极(2)运动。

【技术特征摘要】
1.一种阳极结构，其特征在于，包括：第一阳极(1)，设置于阴极靶(13)与第二阳极(2)之间，用于遮挡向第二阳极(2)溅射的靶材粒子；第二阳极(2)，用于吸收中和由所述阴极靶(13)溅射过来的电子；磁体(4)，用于产生附加磁场以对所述电子的运动形成导向作用，以引导所述电子向所述第二阳极(2)运动。2.根据权利要求1所述的阳极结构，其特征在于，所述磁体(4)位于所述第二阳极(2)的底部，所述第二阳极(2)对应所述磁体(4)的位置设有开口结构(23)。3.根据权利要求1或2所述的阳极结构，其特征在于，所述阳极结构还包括第三阳极(3)，所述第三阳极(3)将所述磁体(4)包围。4.根据权利要求3所述的阳极结构，其特征在于，所述第一阳极(1)与第二阳极(2)之间形成第一间距D1，所述第二阳极(2)与第三阳极(3)之间形成第二间距D2，所述第一间距D1和所述第二间距D2均为1-3mm。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：王正安，
申请(专利权)人：北京铂阳顶荣光伏科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11