一种提高磁控溅射靶材利用率的装置制造方法及图纸

实用新型专利技术提供一种提高磁控溅射靶材利用率的装置。所述提高磁控溅射靶材利用率的装置，包括磁轭以及磁体组；所述磁体组设置于所述磁轭上部，并且磁体组包括直道区磁体和环形区磁体，所述直道区磁体包含一组中心磁体和二组外侧磁体，并且所述直道区磁体呈水平平行设置，所述环形区磁体包含一组中心磁体和一组外侧磁体，所述环形区磁体与所述直道区磁体的中心磁体和外侧磁体与磁轭共同形成闭合磁回路，并在靶材表面形成磁场。实用新型专利技术提供的提高磁控溅射靶材利用率的装置能够有效改善平面阴极靶材环形区域和过渡区域刻蚀速度过快的问题，提升靶材利用率，并且降低磁控溅射镀膜成本。

【技术实现步骤摘要】
一种提高磁控溅射靶材利用率的装置
技术涉及磁控溅射
，尤其涉及一种提高磁控溅射靶材利用率的装置。
技术介绍
物理气相沉积是一种利用物理方式在基材上沉积薄膜的技术。磁控溅射技术是物理气相沉积技术的一种。在磁控溅射镀膜技术中，在被处理材料即靶材背面配置磁场发生装置的磁控溅射技术为溅射法中的主流。磁控溅射通过磁体在靶材的表面形成磁场，利用电子的漂移运动将等离子体约束于靶材的表面附近，因此形成高密度的等离子体；高能离子(通常为电场加速的氩离子)轰击靶材表面，靶材表面离子或原子与入射的高能离子交换能量后从靶材表面飞溅出来，并在基材上沉积成膜。磁控溅射平面阴极的磁场发生装置在靶材表面形成的磁场分布决定了靶材被高能粒子刻蚀消耗后的刻蚀沟道形状，同时也决定了靶材的溅射效率和利用率。请参阅图1，为现有常见的磁控溅射平面阴极示意图，一般包含靶材23和磁场发生装置(包含磁体组22和磁轭21)，磁体组置于磁轭和靶材之间，通常是三道磁体，磁化极轴垂直于靶材平面，相邻两道磁体磁极相反，两侧磁体由端部磁轭连接形成闭合磁回路，并在靶材表面形成磁场约束等离子体。并且常见磁控溅射平面阴极磁场发生装置一般分为中部直道区域和端部环形区域，图1为直道区域磁体分布图，端部环形区域的结构请参阅图2和图3，图2为立体结构示意图，图3为剖视图。由于从直道区域过渡到环形区域时靶材表面磁场分布的不均匀和磁场强度变化，使得靶材环形区域(参阅图4)和从直道区域过渡到环形区域的过渡区域(参阅图5)的刻蚀速度过快，导致靶材端部过早刻蚀完毕后靶材失效，从而降低了靶材利用率。因此，有必要提供一种新的提高磁控溅射靶材利用率的装置解决上述技术问题。
技术实现思路
技术提供一种提高磁控溅射靶材利用率的装置，解决的技术问题是提高磁控溅射靶材利用率。为解决上述技术问题，技术提供的提高磁控溅射靶材利用率的装置，包括磁轭以及磁体组；所述磁体组设置于所述磁轭上部，并且磁体组包括直道区磁体和环形区磁体，所述直道区磁体包含一组中心磁体和二组外侧磁体，并且所述直道区磁体呈水平平行设置，所述环形区磁体包含一组中心磁体和一组外侧磁体，所述环形区磁体与所述直道区磁体的中心磁体和外侧磁体与磁轭共同形成闭合磁回路，并在靶材表面形成磁场；所述提高磁控溅射靶材利用率的装置分别采用通过所述磁轭上设置凹槽、降低环形区磁体的高度或增加辅助磁铁三种改进技术方案实现提升磁控溅射靶材利用率。优选的，所述磁轭上内陷凹槽，所述直道区磁体安装于所述磁轭外表面，所述环形区磁体外侧磁体安装于所述凹槽内部，此时环形区磁体远离靶材表面，直道区磁体的高度d1与磁轭1凹槽的深度d2的比值为d1：d2＝1:0.1～0.5。优选的，所述环形区磁体的高度低于所述直道区磁体的高度，所述环形区磁体外侧磁体截面积与直道区磁体外侧磁体截面积比值为0.7～0.95:1。优选的，所述环形区磁体安装有辅助磁铁，并且所述辅助磁铁位于所述环形区磁体中心磁体外侧。与相关技术相比较，技术提供的提高磁控溅射靶材利用率的装置具有如下有益效果：技术提供一种提高磁控溅射靶材利用率的装置，通过减薄环形区域磁轭厚度、减小环形区域磁体以及在环形区域内侧磁体外表面增加辅助磁铁等方法来实现降低靶材环形区域和过渡区域刻蚀速率的目的，能够有效改善平面阴极靶材环形区域和过渡区域刻蚀速度过快的问题，提升靶材利用率，并且降低磁控溅射镀膜成本。附图说明图1为技术提供的提高磁控溅射靶材利用率的装置的现有技术中磁控溅射平面阴极直道区域示意图；图2为技术提供的提高磁控溅射靶材利用率的装置的现有技术中磁控溅射平面阴极环形区域立体结构示意图；图3为技术提供的提高磁控溅射靶材利用率的装置的现有技术中磁控溅射平面阴极环形区域剖视图；图4为技术提供的提高磁控溅射靶材利用率的装置的现有技术中磁控溅射平面阴极刻蚀环形区域靶材失效图；图5为技术提供的提高磁控溅射靶材利用率的装置的现有技术中磁控溅射平面阴极刻蚀过渡区域靶材失效图；图6为技术提供的提高磁控溅射靶材利用率的装置的减薄环形区域磁轭厚度的结构示意图；图7为图6提供的剖视图；图8为技术提供的提高磁控溅射靶材利用率的装置的减小环形区域外侧磁体的结构示意图；图9为图8提供的剖视图；图10为技术提供的提高磁控溅射靶材利用率的装置的在环形区域中心磁体外表面增加辅助磁铁结构示意图；图11为技术提供的提高磁控溅射靶材利用率的装置的磁场发生装置环形区域在靶材表面产生的磁场减弱的示意图；图12为技术提供的提高磁控溅射靶材利用率的装置的改变磁场发生装置过渡区域在靶材表面产生的磁场的空间分布示意图；图13为技术提供的提高磁控溅射靶材利用率的装置的直道区和环形区磁体分布示意图。图中标号：1、磁轭，101、直道区磁体，102、环形区磁体，103、凹槽，104、辅助磁铁。具体实施方式下面结合附图和实施方式对技术作进一步说明。请结合参阅图1-13，其中，图1为技术提供的提高磁控溅射靶材利用率的装置的现有技术中磁控溅射平面阴极直道区域示意图；图2为技术提供的提高磁控溅射靶材利用率的装置的现有技术中磁控溅射平面阴极环形区域立体结构示意图；图3为技术提供的提高磁控溅射靶材利用率的装置的现有技术中磁控溅射平面阴极环形区域剖视图；图4为技术提供的提高磁控溅射靶材利用率的装置的现有技术中磁控溅射平面阴极刻蚀环形区域靶材失效图；图5为技术提供的提高磁控溅射靶材利用率的装置的现有技术中磁控溅射平面阴极刻蚀过渡区域靶材失效图；图6为技术提供的提高磁控溅射靶材利用率的装置的减薄环形区域磁轭厚度的结构示意图；图7为图6提供的剖视图；图8为技术提供的提高磁控溅射靶材利用率的装置的减小环形区域外侧磁体的结构示意图；图9为图8提供的剖视图；图10为技术提供的提高磁控溅射靶材利用率的装置的在环形区域中心磁体外表面增加辅助磁铁结构示意图；图11为技术提供的提高磁控溅射靶材利用率的装置的磁场发生装置环形区域在靶材表面产生的磁场减弱的示意图；图12为技术提供的提高磁控溅射靶材利用率的装置的改变磁场发生装置过渡区域在靶材表面产生的磁场的空间分布示意图；图13为技术提供的提高磁控溅射靶材利用率的装置的直道区和环形区磁体分布示意图。提高磁控溅射靶材利用率的装置，包括磁轭1以及磁体组；所述磁体组设置于所述磁轭1上部，并且磁体组包括直道区磁体101和环形区磁体102，所述直道区磁体101包含一组中心磁体和二组外侧磁体，并且所述直道区磁体101呈水平平行设置，所述环形区磁体102包含一组中心磁体和一组外侧磁体，所述环形区磁体102与所述直道区磁体101的中心磁体和外侧磁体与磁轭1共同形成闭合磁回路，并在靶材表面形成磁场；所述提高磁控溅射靶材利用率的装置分别采用通过所述磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高磁控溅射靶材利用率的装置，其特征在于，包括磁轭以及磁体组；/n所述磁体组设置于所述磁轭上部，并且磁体组包括直道区磁体和环形区磁体，所述直道区磁体包含一组中心磁体和二组外侧磁体，并且所述直道区磁体呈水平平行设置，所述环形区磁体包含一组中心磁体和一组外侧磁体，所述环形区磁体与所述直道区磁体的中心磁体和外侧磁体与磁轭共同形成闭合磁回路，并在靶材表面形成磁场；/n所述提高磁控溅射靶材利用率的装置分别采用通过所述磁轭上设置凹槽、降低环形区磁体的高度或增加辅助磁铁三种改进技术方案实现提升磁控溅射靶材利用率。/n

【技术特征摘要】
1.一种提高磁控溅射靶材利用率的装置，其特征在于，包括磁轭以及磁体组；
所述磁体组设置于所述磁轭上部，并且磁体组包括直道区磁体和环形区磁体，所述直道区磁体包含一组中心磁体和二组外侧磁体，并且所述直道区磁体呈水平平行设置，所述环形区磁体包含一组中心磁体和一组外侧磁体，所述环形区磁体与所述直道区磁体的中心磁体和外侧磁体与磁轭共同形成闭合磁回路，并在靶材表面形成磁场；
所述提高磁控溅射靶材利用率的装置分别采用通过所述磁轭上设置凹槽、降低环形区磁体的高度或增加辅助磁铁三种改进技术方案实现提升磁控溅射靶材利用率。


2.根据权利要求1所述的提高磁控溅射靶材利用率的装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢斌，李明，籍伟杰，
申请(专利权)人：谢斌，
类型：新型
国别省市：安徽;34