一种新型靶管旋转磁控溅射圆柱靶制造技术

本实用新型专利技术提供一种新型靶管旋转磁控溅射圆柱靶，包括靶头部分和靶体部分；所述靶头部分包括：空心轴、靶头导水管、套接于空心转轴前端的分水器；所述靶体部分包括：与空心轴螺接的管状靶材，与靶头导水管挂接的磁轴；其特征是：所述空心轴是阶梯状空心的轴，所述大齿轮与空心轴通过螺钉固定在一起，所述磁轴包括导水管、导水管外圈套装的导磁体和磁铁；此装置采用管状靶材，中间通水冷却，并进行旋转。管内安装钕铁硼磁轴。磁铁的排布方式为导磁体的两端要和外圈磁场联接起来，形成封闭的磁场。本装置密封水，密封真空，不漏水，可以抗磁和防止生锈，靶材利用率高。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种新型靶管旋转磁控溅射圆柱靶，尤其是用于真空磁控溅射镀膜机上，是利用磁控溅射原理进行工作的圆柱靶。
技术介绍
现有的靶管转圆柱靶溅射速率低，耙材利用率不高，水冷效果差，消磁快，结构复 杂，制造成本高，装配不便，中国技术专利CN201209166Y公开了一种改良的磁控溅射 圆柱靶，其在导水管槽外壁设置有条形磁铁，并放置在预定区域内，实现了靶材的定向溅 射；但是这种改良的磁控溅射圆柱靶的水冷效果差，会经常性的漏水或者漏真空，可导致设 备无法工作。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术解决的问题是提供一种新型靶管旋转磁控溅射圆柱 靶，通过感应式电动机带动空心轴转动，带动管状靶材旋转。 本技术提供的一种新型靶管旋转磁控溅射圆柱靶，包括靶头部分和靶体部 分；所述靶头部分包括空心轴42、靶头导水管6、上座板17、下座板58、套接于空心转轴前 端的分水器9，盖在分水器9前端的分水器压盖2、固定于上座板17 —侧与分水器并排的感 应式电动机1、固定连接感应式电动机转轴上的小齿轮，与小齿轮啮合的大齿轮；所述靶体 部分包括与空心轴螺接的管状靶材、管状靶材内部与靶头导水管连接的磁轴；其特征是 所述空心轴是阶梯状空心的轴，所述大齿轮与空心轴通过螺钉固定在一起，所述磁轴包括 导水管、导水管外圈套装的导磁体和磁铁； 所述空心轴外径大的一端与靶管状靶材连接，外径小的一端与分水器对接。 所述靶头导水管通入靶的底部，耙头导水管外部和空心轴内部之间形成圆柱形空 间，空心轴外径大的一端与靶头导水管之间套接有分水块。 所述磁轴挂接在靶头导水管的底部。 所述磁铁放置在导磁体外周上，导磁体中间位置放置三路矩形磁铁，导磁体两端 分别放置两块梯形磁铁，三路矩形磁铁中的中间一路与外侧两路磁铁的磁极方向相反排 列，磁场方向都垂直于圆周的切线方向，导磁体两端两块梯形磁铁的磁极方向与三路矩形 磁铁中外侧的两路矩形磁铁的磁极方向相同。 所述矩形磁铁和梯形磁铁分布在磁体的周向但没有布满周向位置。 本专利技术应用于真空磁控溅射镀膜机上，是利用磁控溅射原理进行工作的。它是在 靶材表面产生辉光放电，氩离子将靶材原子溅射下来沉积在工件表面上的一种装置。在靶 材后面放置磁钢，在与靶阴极电场垂直的方向上加一横向磁场。靶面前的电子受电磁场洛 伦兹力的作用，束缚和延长了电子的运动路径，在靶面附近作螺旋线运动，增加碰撞几率， 使得靶材溅射速率高，电子轰击使基片温度上升低。 此装置采用管状靶材，中间通水冷却，并进行旋转。管内安装钕铁硼磁轴。磁铁的排布方式为导磁体的两端要和外圈磁场联接起来，形成封闭的磁场。利用平行管状靶材周 向的磁场分量和垂直管状靶材表面的电场分量，在靶管表面产生正交电场。接通电源后，管 状靶材表面产生辉光放电，辉光呈现长条形圈。由于在N-S、 S-N之间的磁场强度最大，条形 辉光圈在靶材表面磁场最强处形成。辉光对靶管表面沿长度方向各点的刻蚀条件接近，旋 转靶管，形成了对靶管360。的均匀刻蚀，因而靶材利用率高。由于磁轴圆周上未装满磁铁， 因此只在有磁铁的磁回路位置产生溅射，即可实现定向溅射。附图说明以下结合附图和具体实施方式对本技术做进一步的详细的说明图l为本技术总装配图。图2为本技术的空心轴示图。图3为本技术的图2空心轴沿A-A'的截面图。图4为本技术的靶头导水管示图。图5为本技术的磁轴长导磁体截面图。图6为本技术的磁轴短导磁体截面图。具体实施方式如图1， 一种新型耙管旋转磁控溅射圆柱耙，包括耙头部分和耙体部分；所述耙头 部分包括空心轴42、耙头导水管6、上座板17、下座板58、套接于空心轴42前端的分水器 9，盖在分水器9前端的分水器压盖2、固定于上座板17 —侧与分水器并排的感应式电动机 1、通过垫有护套59的螺钉57固定连接感应式电动机1转轴上的小齿轮56，与小齿轮56啮 合的大齿轮20 ;分水器9在与分水器压盖2接触面上设置有放置0型密封圈3的凹槽，耙 头导水管外圈与分水器压盖2的接触面同样设置有放置0型密封圈7的凹槽，分水器压盖2 与分水器9采用螺钉8螺紧固定，分水器压盖2前端垫有平垫圈4，由螺母5螺紧固定。分 水器9与靶头导水管6之间垫有调整绝缘块10和骨架胶封ll，分水器绝缘套13与分水器 9之间采用螺钉14固定，分水器绝缘套13通过螺钉12固定在上座板17上，大齿轮20通过 螺钉固定在空心轴上，上座板20和下座板58通过支撑板18用螺钉16、24固定，轴套50通 过两个深沟球轴承48固定于空心轴42外侧，轴套50外侧套接有隔套45，隔套45在靠近大 齿轮一侧垫有垫环22并通过螺母21螺紧固定，垫环22和深沟球轴承48之间有弹性挡圈 54，隔套45、空心轴42、屏蔽罩绝缘套28之间有骨架胶封44，隔套45外圈中间位置套接有 绝缘隔环49，隔套45外侧、绝缘隔环49两侧分别套接有绝缘压环46，大齿轮20 —侧的绝 缘压环46外侧通过垫片53有接线螺母55，由螺钉23固定，隔套45凸出部分外侧套接有屏 蔽罩绝缘套28，屏蔽罩绝缘套28外侧套有压板29，屏蔽罩绝缘套28和压板29通过套有螺 栓绝缘套30的内六角圆柱头螺钉31固定在隔套45上，空心轴42与导水管41连接端外侧 套接有屏蔽罩32，导水管41外空心轴42上螺接有管状靶材35，由滚花螺母33固紧。空心 轴42与靶头导水管6之间套接有分水块34 ; 所述靶体部分包括与空心轴42螺接的管状靶材35、管状靶材35内部与靶头导水 管6挂接的磁轴；磁轴包括靶头导水管6前端挂接有导水管41，导水管外套接有短导磁体 63和长导磁体61，导磁体外圈轴向分别嵌接有矩形磁铁60和梯形磁铁62，在梯形磁铁62和矩形磁铁60排列的两端分别贴有挡片36并通过螺母37螺紧，管状靶材35端部盖接有 耙端盖39，耙端盖39与导水管41之间垫接有绝缘套40，管状耙材与耙端盖39之间垫有0 型密封圈38。 如图1、图2、图3所示，空心轴42是对本装置基本性能起决定性作用的零件，它传 递电机扭矩，带动管状耙材35旋转，密封水，密封真空，采用1Crl8Ni9Ti材质，可以抗磁和 防止生锈。空心轴42是阶梯状空心的轴。外径大的一端与管状靶材连接，外径小的一端与 分水器对接，中间部分装配深沟球轴承48和骨架胶封44。 如图4所示，耙头导水管6包括管头60、耙头水管61、销子62，耙头导水管6不仅 是圆柱靶水冷的重要零件，而且也是圆柱靶使用时调节溅射方向关键零件。靶头导水管6 是将冷却水送入靶的底部，由靶头导水管6外部和空心轴42组成的空间回水。组装后底部 挂磁轴，使整个悬空，因而管状靶材35才能在大齿轮20的带动下转动起来。同时整个装置 组装好后，要求调节圆柱靶的溅射方向，旋转靶头导水管6—端的四方头，可以在360。的 任意方向定向。 磁轴是由导水管41、导磁体和磁铁组成。导磁体套装在导水管上，二者用铝铆钉铆 接在一起。磁铁放置在六边形导磁体上，如图5、图6所示，短导磁体69分别套接于导水管 41的两端，短导磁体69外侧放置两块梯形磁铁(67、68)，长导磁体64套接于导水管41的 中间位置，三路条矩形磁铁(63、65、66)置于六边形长导磁体64的外侧，三路矩形磁铁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型靶管旋转磁控溅射圆柱靶，包括靶头部分和靶体部分；所述靶头部分包括：空心轴、靶头导水管、上座板、下座板、套接于空心转轴前端的分水器，盖在分水器前端的分水器压盖、固定于上座板一侧与分水器并排的感应式电动机、固定连接感应式电动机转轴上的小齿轮，与小齿轮啮合的大齿轮；所述靶体部分包括：与空心轴螺接的靶材、靶材内部与靶头导水管螺接的磁轴；其特征是：所述空心轴是阶梯状空心的轴，所述大齿轮与空心轴通过螺钉固定在一起，所述磁轴包括导水管、导水管外圈套装的导磁体和磁铁。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王宇，张强，
申请(专利权)人：深圳市振恒昌实业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]