用于实施磁控溅射的磁控管制造技术

本发明专利技术涉及一种用于实施磁控溅射的磁控管，包括筒状的靶材，靶材内部作为安装室并设置有阴极磁棒，安装室沿靶材轴向间隔排布有多个支撑架，在多个支撑架固定有沿靶材轴向延伸的冷却水管；阴极磁棒包括沿靶材轴向延伸的极靴以及固定在极靴顶面的多个磁块，极靴底面与冷却水管通过间距调节座相连，在极靴顶面还扣设有遮蔽各磁块的密封罩。通过设置间距调节座使得到达靶材上的磁场强度可调节，在极靴顶面设置有密封罩，以保证磁铁在隔绝水的情况下工作。采用本发明专利技术，可延长磁控管寿命，提高镀膜质量。

【技术实现步骤摘要】
用于实施磁控溅射的磁控管
本专利技术涉及磁控溅射镀膜
，特别是涉及用于实施磁控溅射的磁控管。
技术介绍
用于磁控溅射的磁控装置安装目标体的类型分为平面磁控溅射装置和圆柱形磁控溅射装置。对于圆柱形磁控溅射装置，磁场对于溅射沉积工艺过程而言是至关重要的。磁控溅射是在二级溅射的基础上，在靶材表面引入磁场，利用磁场约束对带电粒子的运动来提高等离子体的密度，来实现高的溅射速率。。而由于各磁块所产生的磁场强度与预期强度是存在差别的，如何在进行溅射镀膜前，保证在有效镀膜区域内靶材表面上的磁场强度均匀分布是需要解决的问题。并且在进行溅射镀膜过程中会相应的产生高能量的温度，需要通过冷却水的冷却效果把温度带走，磁块一般使用铁氧体、铝铁硼等材质做成，与水接触会生锈、内裂等损坏，造成靶面的磁场不均，从而影响溅射效果。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种用于实施磁控溅射的磁控管。一种用于实施磁控溅射的磁控管，包括筒状的靶材，靶材内部作为安装室并设置有阴极磁棒，所述安装室沿靶材轴向间隔排布有多个支撑架，在所述多个支撑架固定有沿靶材轴向延伸的冷却水管；所述阴极磁棒包括沿靶材轴向延伸的极靴以及固定在极靴顶面的多个磁块，极靴底面与所述冷却水管通过所述间距调节座相连，在极靴顶面还扣设有遮蔽各磁块的密封罩。可选的，所述支撑架上带有卡口，所述冷却水管为单根管材且嵌装在所述卡口内，在卡口的侧壁安装有与所述冷却水管固定的紧固件。可选的，所述支撑架背向所述卡口一侧外边缘与所述安装室内壁相抵，所述阴极磁棒处在背向卡口一侧，一侧，阴极磁棒上的磁块朝向所述安装室内壁。可选的，所述紧固件沿所述冷却水管径向间隙贯穿所述冷却水管。可选的，所述间距调节座包括：U型托，所述冷却水管被夹持固定在所述U型托内；两调整块，分别固定在U型托开口两侧；调节螺杆，作用在各所述调整块以及安装底面之间，以改变极靴上磁块与靶材的间距。可选的，所述极靴底面成对的布置有垫块，处在U型托开口两侧的调节螺杆分别与对应的垫块相抵和/螺纹配合。可选的，所述冷却水管的两相对侧外壁设有定位卡槽，所述两调整块分别与对应的定位卡槽相配合。可选的，所述极靴顶面在所述磁块的周边开设有嵌槽，所述嵌槽内设置有密封垫，所述密封罩的底部压紧所述密封垫。可选的，所述密封罩包括：外壳，沿靶材轴向延伸至所述极靴的相应端；两封头，密封配合在外壳与所述极靴的端部。可选的，所述外壳的两相对侧带有外翻边，并通过所述外翻边压紧所述密封垫，所述外翻边通过螺钉固定至极靴顶面。上述用于实施磁控溅射的磁控管，通过在极靴顶面，磁块的周边开设有嵌槽，并嵌槽内设置有与密封罩的底部进行密封配合的密封垫，使得设置在密封区域内部的磁铁不会受到外部冷却水管中的水溢出而造成损坏。并且在极靴底面沿靶材长度方向设置有多个间距调节座，以调节磁块与靶材之间的间距，从而调节靶材表面的磁场强度，以保证磁场强度均匀分布于靶材上。附图说明图1为其中一实施例中的磁控管的结构示意图；图2为图1中A处截面示意图；图3为其中一实施例中磁控管去掉靶材后的结构示意图；图4为图3中B处截面示意图；图5为其中一实施例中间距调节座的结构示意图；图6为其中一实施例中的阴极磁棒的结构示意图；图7为图6中局部C的放大示意图；图8为图7另一角度示意图。图9为其中一实施例中阴极磁棒长度方向横截面示意图；1、磁控管；2、靶材；3、阴极磁棒；31、极靴；32、磁块；321、中部磁铁；322、端部磁铁；a、中间组；b、外围组；c、补偿磁铁；d、端点磁铁；33、密封垫；4、支撑架；41、卡口；42、避让槽；5、冷却水管；6、间距调节座；61、U型托；62、调整块；63、调节螺杆；64、垫块；7、密封罩；71、外壳；711、外翻边；72、封头；8、紧固件；9、连接件。具体实施方式如图1-4所示，本申请提供了一种用于实施磁控溅射的磁控管1，包括筒状的靶材2，靶材2内部作为安装室并设置有阴极磁棒3，安装室沿靶材2轴向间隔排布有多个支撑架4，在多个支撑架4固定有沿靶材2轴向延伸的冷却水管5；阴极磁棒3包括沿靶材2轴向延伸的极靴31以及固定在极靴31顶面的多个磁块32，极靴31底面与冷却水管5通过间距调节座6相连，在极靴31顶面还扣设有遮蔽各磁块32的密封罩7。在本实施例中，磁控溅射镀膜需要在很高的功率下进行工作，这样整个磁控管1将会处于温度较高的状态，然后处在内部的磁块32需要保持在一定的稳定下会保持一定的磁性从而保证达到预设的磁场强度。故在磁控管1内部沿靶材2轴向安装有冷却水管5，并且循环冷水使其内部降温。由于各磁块32的磁性不能保证每一块产生的磁场都与出厂时一样，在阴极磁钢在工作时，产生的磁场不能均匀分布。为了解决这一问题，在极靴31底面还安装有用于调节磁块32与靶材2表面具体的间距调节座6。这样通过调节各磁块32与对应靶材2表面的距离，以改变靶材2上磁场强度的大小，从而可使得镀膜有效区内的磁场强度一致。由于磁控管1内部设置有冷却水管5，则有其中冷水溢出的风险，而磁块32接触水后将会影响其磁性。为解决该问题，在极靴31的顶面设置有用于遮蔽各磁块32的密封罩7，使的磁块32处于完全密封的状态下，即使冷却水管5中的水溢出也不会影响到各磁块32正常工作。在本实施例中，支撑架4位导向环，在对磁控管1完成安装后，导向环的外壁与靶材内壁之间具有一定的间隙，该间隙较小，使得导向环与连接件9对心。进一步的，支撑架4上带有卡口41，冷却水管5为单根管材且嵌装在卡口41内，在卡口的侧壁安装有与冷却水管5固定的紧固件8。在本实施例中，卡口41内壁与冷却水管5的外周壁相匹配，起到定位的的作用。在其中一实施例中，紧固件8沿冷却水管5径向间隙贯穿冷却水管5。具体的，紧固件8为螺杆，在支撑架4背向卡口41的两相对侧壁上开设有避让孔，使得螺杆贯穿支撑架4，以及设置在卡口41内壁的冷却水管5，螺杆头部的一端与支撑架4一侧壁相抵，螺钉另一端外周壁上具有螺纹通过与螺母配合将冷却水管5进一步紧固。其中，贯穿冷却水管5的螺杆部分与冷却水管5密封配合。在本实施例中，支撑架4背向卡口41一侧外边缘与安装室内壁相抵，阴极磁棒3处在背向卡口41一侧，阴极磁棒3上的磁块32朝向安装室内壁。具体的，在支撑架4背向卡口41的一侧还开设有一避让槽42，以放置阴极磁棒3。其中，阴极磁棒3的极靴31底面朝向该避让槽42，极靴31的顶面设置有朝向安装室内壁的磁块32。在本实施例中，极靴31顶面为向上拱起，具有一定弧度，其弧度与朝向该极靴31顶面的安装室内壁弧度相匹配。在其中实施例中，极靴31顶面也可为平面。如图6-8所示，提供了一种用于本申请磁控管中的阴极磁棒3，包括极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于实施磁控溅射的磁控管，包括筒状的靶材，靶材内部作为安装室并设置有阴极磁棒，其特征在于，所述安装室沿靶材轴向间隔排布有多个支撑架，在所述多个支撑架固定有沿靶材轴向延伸的冷却水管；/n所述阴极磁棒包括沿靶材轴向延伸的极靴以及固定在极靴顶面的多个磁块，极靴底面与所述冷却水管通过所述间距调节座相连，在极靴顶面还扣设有遮蔽各磁块的密封罩。/n

【技术特征摘要】
1.用于实施磁控溅射的磁控管，包括筒状的靶材，靶材内部作为安装室并设置有阴极磁棒，其特征在于，所述安装室沿靶材轴向间隔排布有多个支撑架，在所述多个支撑架固定有沿靶材轴向延伸的冷却水管；
所述阴极磁棒包括沿靶材轴向延伸的极靴以及固定在极靴顶面的多个磁块，极靴底面与所述冷却水管通过所述间距调节座相连，在极靴顶面还扣设有遮蔽各磁块的密封罩。


2.根据权利要求1所述的磁控管，其特征在于，所述支撑架上带有卡口，所述冷却水管为单根管材且嵌装在所述卡口内，在卡口的侧壁安装有与所述冷却水管固定的紧固件。


3.根据权利要求2所述的磁控管，其特征在于，所述支撑架背向所述卡口一侧外边缘与所述安装室内壁相抵，所述阴极磁棒处在背向卡口一侧，阴极磁棒上的磁块朝向所述安装室内壁。


4.根据权利要求1所述的磁控管，其特征在于，所述紧固件沿所述冷却水管径向间隙贯穿所述冷却水管。


5.根据权利要求1所述的磁控管，其特征在于，所述间距调节座包括：
U型托，所述冷却水管被夹持固定在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：来华杭，俞峰，刘杰，施成亮，江嘉，周海龙，
申请(专利权)人：浙江上方电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33