一种防基材磁化的制造技术

本申请属于磁控溅射领域，尤其是涉及一种防基材磁化的

【技术实现步骤摘要】
一种防基材磁化的PVD磁控溅射设备


[0001]本申请涉及磁控溅射领域，尤其是涉及一种防基材磁化的
PVD
磁控溅射设备
。

技术介绍

[0002]磁控溅射是物理气相沉积（
Physical Vapor Deposition
，
PVD
）的一种，使用阴极磁棒引入磁场，通过轰击靶材实现对金属
、
半导体
、
绝缘体等多种材料的镀膜，具有设备简单
、
易于控制
、
镀膜面积大和附着力强等优点
。
[0003]为增加镀膜的厚度，或是设置多层不同材质的复合镀膜，通常需要使用多组阴极磁棒与靶材的组合，以满足工艺需求
。
[0004]但是，在小型或集成化的磁控溅射设备中，随着镀膜工序的进行，被镀膜的基材会不可避免的受到磁化，既影响后续的基材的定位，又影响磁化基材在后续工序的加工
。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，消除磁控溅射加工过程中基材的磁化现象，本申请提供一种防基材磁化的
PVD
磁控溅射设备
。
[0006]本申请提供的一种防基材磁化的
PVD
磁控溅射设备采用如下的技术方案：
[0007]一种防基材磁化的
PVD
磁控溅射设备，包括多个阴极磁棒和与阴极磁棒一一对应的靶材，所述靶材为套设于所述阴极磁棒外围的靶料圆筒，所述阴极磁棒包括至少三个磁条，所述磁条贴附于所述靶材的内壁，且与所述靶材平行等长；每个所述阴极磁棒中的所述磁条的磁极作镜像设置，相邻所述阴极磁棒中的所述磁条的磁极互逆设置
。
[0008]通过采用上述技术方案，在单个的阴极磁棒中，镜像设置的磁极能产生更强的磁场，使得靶材被轰击产生更强的溅射效果，从而保证镀膜的效果；多个阴极磁棒的设置，可增加镀膜的膜层厚度，或者增镀异种复合膜以实现区别效果；相邻阴极磁棒中的磁条的磁极互逆设置形成闭合磁场，能明显地使磁感线集中于两阴极磁棒靠近磁条一侧，使得磁场的主要作用区域不包括待镀膜基材的设置工位，从而解决了基材带磁的问题
。
[0009]优选的，每个所述阴极磁棒内设有顺次排布的第一磁条
、
第二磁条
、
第三磁条和第四磁条，每根所述磁条在轴向上包括中间段，以及分布于所述中间段两侧的端头段；所述阴极磁棒包括
SNNS
磁棒和
NSSN
磁棒，所述
SNNS
磁棒与
NSSN
磁棒交替排布
。
[0010]通过采用上述技术方案，从阴极磁棒的端面看，第二磁条
、
第三磁条产生的磁场与第一磁条
、
第四磁条产生的磁场相平衡，以达到更好的拘束载流子的效果；从阴极磁棒的轴向上看，磁条包括了中间段和端头段，中间段决定磁条的磁极，而端头段的设置，在不影响磁条极性的前提下，可改善载流子在整个磁条中的循环效果，降低端头效应，提高靶材的使用率，降低浪费
。
[0011]优选的，在所述磁条的中间段，所述
SNNS
磁棒所述第二磁条和所述第三磁条的磁感线朝向所述靶材外，所述第一磁条和所述第四磁条的磁感线朝向所述靶材内；所述
NSSN
磁棒所述第二磁条和所述第三磁条的磁感线朝向所述靶材内，所述第一磁条和所述第四磁
条的磁感线朝向所述靶材外
。
[0012]通过采用上述技术方案，同一阴极磁棒内的四个磁条产生镜像磁场，对于单个阴极磁棒而言，能对靶材产生更强的轰击效果，增加镀膜厚度和效率；对相邻的
SNNS
磁棒与
NSSN
磁棒而言，在二者间隙之间的磁感线闭合，不会导致基材带磁
。
[0013]优选的，在所述磁条的中间段，所述
SNNS
磁棒所述第二磁条和所述第三磁条的磁感线朝向所述靶材外，所述第一磁条和所述第四磁条的磁感线朝向彼此；所述
NSSN
磁棒所述第二磁条和所述第三磁条的磁感线朝向所述靶材内，所述第一磁条和所述第四磁条的磁感线与彼此相背
。
[0014]通过采用上述技术方案，第一磁条与第四磁条的磁感线相对或相背，载流子在阴极磁棒中移动时，在磁场的作用下，会有向第二磁条与第三磁条中间偏转的趋势，降低了载流子在端头滞留导致的端头效应
。
[0015]优选的，在所述磁条的端头段，所述
SNNS
磁棒所述第一磁条和所述第四磁条的磁感线朝向彼此，所述
NSSN
磁棒的所述第一磁条和所述第四词条的磁感线与彼此相背
。
[0016]通过采用上述技术方案，第一磁条与第四磁条的磁感线相对或相背，载流子在阴极磁棒中移动时，在磁场的作用下，会有向第二磁条与第三磁条中间偏转的趋势，进一步降低了载流子在端头滞留导致的端头效应
。
[0017]优选的，在所述磁条的端头段，所述第二磁条包括靠近端面的第一部分和靠近所述中间段的第二部分，所述
SNNS
磁棒的所述第一部分的磁感线朝向所述第三磁条，所述第二部分的磁感线朝向所述靶材外，在所述第二磁条的其中一端，所述第一部分的长度大于所述第二部分，在另一端，所述第一部分的长度小于所述第二部分；所述
NSSN
磁棒的所述第一部分的磁感线与所述第三磁条相背，所述第二部分的磁感线朝向所述靶材内，在所述第二磁条的其中一端，所述第一部分的长度大于所述第二部分，在另一端，所述第一部分的长度小于所述第二部分
。
[0018]通过采用上述技术方案，第二磁条的其磁感线在靠近两端的位置向靠近第三磁条的方向偏移，引导载流子偏向第三磁条后被第三磁条的磁场捕捉，降低了载流子在端头滞留导致的端头效应
。
[0019]优选的，所述第三磁条与所述第二磁条中心对称分布，用于形成封闭的内磁场
。
[0020]通过采用上述技术方案，第二磁条和第三磁条形成封闭内磁场，供载流子循环移动，尤其提高了载流子在端头段的移动速度，降低了端头效应
。
[0021]优选的，所述
SNNS
磁棒的所述第二磁条和所述第三磁条的两端，磁感线朝向所述靶材内；所述
NSSN
磁棒的所述第二磁条和所述第三磁条的两端，磁感线朝向所述靶材外
。
[0022]通过采用上述技术方案，载流子在第二磁条
、
第三磁条的磁场作用下移动至端部时，遭遇与之前相逆的磁场，有利于载流子的转向和循环，降低端头效应
。
[0023]优选的，每条所述磁条包括多个顺次排布且相互贴合的永磁体颗粒
。
[0024]通过采用上述技术方案，磁条由多个永磁体颗粒组合形成，通过调整制式永磁体颗粒的排布，就可以实现磁条各处的磁感线的微调，无需特别定制就能实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种防基材（4）磁化的
PVD
磁控溅射设备，其特征在于：包括多个阴极磁棒和与阴极磁棒一一对应的靶材（3），所述靶材（3）为套设于所述阴极磁棒外围的靶料圆筒，所述阴极磁棒包括至少三个磁条（2），所述磁条（2）贴附于所述靶材（3）的内壁，且与所述靶材（3）平行等长；每个所述阴极磁棒中的所述磁条（2）的磁极作镜像设置，相邻所述阴极磁棒中的所述磁条（2）的磁极互逆设置
。2.
根据权利要求1所述的防基材（4）磁化的
PVD
磁控溅射设备，其特征在于：每个所述阴极磁棒内设有顺次排布的第一磁条（
23
）
、
第二磁条（
24
）
、
第三磁条（
25
）和第四磁条（
26
），每根所述磁条（2）在轴向上包括中间段，以及分布于所述中间段两侧的端头段；所述阴极磁棒包括
SNNS
磁棒（
11
）和
NSSN
磁棒（
12
），所述
SNNS
磁棒（
11
）与
NSSN
磁棒（
12
）交替排布
。3.
根据权利要求2所述的防基材（4）磁化的
PVD
磁控溅射设备，其特征在于：在所述磁条（2）的中间段，所述
SNNS
磁棒（
11
）所述第二磁条（
24
）和所述第三磁条（
25
）的磁感线朝向所述靶材（3）外，所述第一磁条（
23
）和所述第四磁条（
26
）的磁感线朝向所述靶材（3）内；所述
NSSN
磁棒（
12
）所述第二磁条（
24
）和所述第三磁条（
25
）的磁感线朝向所述靶材（3）内，所述第一磁条（
23
）和所述第四磁条（
26
）的磁感线朝向所述靶材（3）外
。4.
根据权利要求2所述的防基材（4）磁化的
PVD
磁控溅射设备，其特征在于：在所述磁条（2）的中间段，所述
SNNS
磁棒（
11
）所述第二磁条（
24
）和所述第三磁条（
25
）的磁感线朝向所述靶材（3）外，所述第一磁条（
23
）和所述第四磁条（
26
）的磁感线朝向彼此；所述
NSSN
磁棒（
12
）所述第二磁条（
24
）和所述第三磁条（
25
）的磁感线朝向所述靶材（3）内，所述第一磁条（
23
）和所述第四磁条...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖剑，苏艳波，刘旭，马永，尹翔，刘文丽，
申请(专利权)人：北京北方华创真空技术有限公司，
类型：新型
国别省市：