真空镀膜设备中的矩形平面磁控阴极结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种真空镀膜设备中的矩形平面磁控阴极结构，包括：在阴极体和靶材压条的外周设置屏蔽罩；在冷却背板和靶材之间还设置一层导热碳膜；还包括：一磁路组件；所述的磁路组件固定设置在阴极体内且位于冷却背板的下部；所述的磁路组件包括由永磁材料组成的外永磁体、磁轭、由导磁的铁磁性材料或软磁材料组成的导磁螺钉，由永磁材料组成的内永磁体和在外永磁体和内永磁体之间的二个由导磁的铁磁性材料或软磁材料组成的分流块；分流块通过导磁螺钉固定连接在磁轭上；外永磁体和内永磁体被粘接在磁轭上；分流块的设置改变了磁路组件磁场的空间分布，提高了靶材表面平行磁感应强度分布的均匀性，有效地提高了靶材的利用率。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种真空镀膜设备，尤其涉及该真空镀膜设备中的矩形平面磁控 阴极结构。
技术介绍
矩形平面磁控阴极是目前大面积玻璃镀膜设备的关键设备之一。专利技术专利《MagnetronSputtering Cathode》(专利技术人 Richard P.Welty，美国专 利，专利号4892633)介绍了一种矩形平面磁控阴极。该矩形平面磁控阴极针对目前工业应 用中靶材利用利率低的特点对矩形平面磁控阴极的磁路结构进行了改进。其在磁路结构中 增加了高磁导率的分流片，该结构改变了阴极的磁场分布，提高了靶材表面平行磁感应强 度分布的均勻性(如图3所示)，即提高了靶材刻蚀跑道的宽度，有效地提高了靶材的利用 率。在工业应用中，这种磁路结构的矩形平面阴极有利于降低生产成本，缩短换靶周期。但是，这种磁路结构的矩形平面阴极存在如下缺点由于分流片的厚度较薄(一 般在2-3mm)且为高磁导率的材料，受本身尺寸精度和强磁场吸引力的影响，在安装时，它 的装配精度很难满足设计精度的要求，所以这种结构的磁控阴极在长度方向上的磁场均勻 性很难控制，因此用它沉积的薄膜均勻性较差。这些缺点在较长的矩形平面磁控阴极(长 度大于2m)应用上尤为突出。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题是提供了一种真空镀膜设备中的矩形平面磁控 阴极结构，旨在解决上述的问题。为了解决上述技术问题，本技术是通过以下技术方案实现的本技术包括两端设置有密封圈的盖板；在所述的盖板固定设置绝缘座；阴 极体放置在绝缘座上，并通过绝缘螺钉与盖板固定在一起；在阴极体上方固定设置冷却背 板；在所述的冷却背板上通过靶材两侧的靶材压条将靶材固定；靶材压条被固定连接在阴 极体上；在阴极体和靶材压条的外周设置屏蔽罩；在冷却背板和靶材之间还设置一层导热 碳膜；还包括一磁路组件；所述的磁路组件固定设置在阴极体内且位于冷却背板的下部； 所述的磁路组件包括由永磁材料组成的外永磁体、磁轭、由导磁的铁磁性材料或软磁材料 组成的导磁螺钉，由永磁材料组成的内永磁体和在外永磁体和内永磁体之间的二个由导磁 的铁磁性材料或软磁材料组成的分流块；分流块通过导磁螺钉固定连接在磁轭上；外永磁 体和内永磁体被粘接在磁轭上。与现有技术相比，本技术的有益效果是分流块的设置改变了磁路组件磁场 的空间分布，提高了靶材表面平行磁感应强度分布的均勻性，有效地提高了靶材的利用率。附图说明图1是本技术结构示意图；图2是图1中磁路组件的结构示意图；图3是现有技术中磁路组件中设置分流片的平面磁控阴极的磁力线分布示意图；图4是磁路组件中未设置分流块的平面磁控阴极的磁力线分布示意图；图5为本技术在磁路组件中设置分流块的平面磁控阴极的磁力线分布示意 图；图6为本技术在磁路组件中设置分流块的平面磁控阴极靶材表面的平行磁 感应强度分布。具体实施方式以下结合附图与具体实施方式对本技术作进一步详细描述由图1、图2可见本技术包括两端设置有密封圈10的盖板1 ；在所述的盖 板1固定设置绝缘座2 ；阴极体8放置在绝缘座2上，并通过绝缘螺钉与盖板1固定在一起； 在阴极体8上方固定设置冷却背板7 ；在所述的冷却背板7上通过靶材5两侧的靶材压条 4将靶材5固定；靶材压条4被固定连接在阴极体8上；在阴极体8和靶材压条4的外周设 置屏蔽罩9 ；在冷却背板7和靶材5之间还设置一层导热碳膜6 ；还包括一磁路组件3 ；所 述的磁路组件3固定设置在阴极体8内且位于冷却背板7的下部；所述的磁路组件3包括 由永磁材料组成的外永磁体11、磁轭12、由导磁的铁磁性材料或软磁材料组成的导磁螺钉 13，由永磁材料组成的内永磁体14和在外永磁体11和内永磁体14之间的二个由导磁的铁 磁性材料或软磁材料组成的分流块15 ；分流块15通过导磁螺钉13固定连接在磁轭12上； 外永磁体11和内永磁体14被粘接在磁轭12上。本技术提供一种既可有效提高靶材利用率又能提高沉积薄膜均勻性的矩形 平面磁控阴极。本技术的结构特点也在于所述分流块采用铁磁性材料和软磁材料制成。图4是磁路组件中未设置分流块的平面磁控阴极的磁力线分布示意图，图5为本 技术在磁路组件3中设置分流块15的平面磁控阴极的磁力线分布示意图，图6为本实 用新型在磁路组件3中设置分流块15的平面磁控阴极靶材表面的平行磁感应强度分布。通 过对比发现，分流块15的设置改变了磁路组件3磁场的空间分布，提高了靶材5表面平行 磁感应强度分布的均勻性。本技术中分流块的设置改变了磁路组件磁场的空间分布，提高了靶材表面平 行磁感应强度分布的均勻性，有效地提高了靶材的利用率。本技术中分流块的厚度较大，在加工成长条状时，本身的尺寸精度容易保证， 装配精度能够满足设计精度的要求，所以本技术能保证磁控阴极在长度方向上的磁场 均勻性。本技术在靶材和冷却背板之间设置导热碳膜，增加了靶材的热交换面积，靶 材冷却充分，能在较大功率密度的条件下工作。本技术的结构设置便于安装和拆卸。参见图1，本实施例具有盖板1，绝缘座2，磁路组件3，靶材压条4，靶材5，导热碳 膜6，冷却背板7，阴极体8，屏蔽罩9和密封圈10。磁路组件3固定设置在阴极体8内且位 于冷却背板7的下部。本实施例中，磁路组件3包括外永磁体11、磁轭12、导磁螺钉13，内永磁体14和 分流块15.分流块15通过导磁螺钉13固定联接在磁轭12上；外永磁体11和内永磁体14 被粘接在磁轭12上。分流块15和导磁螺钉13采用导磁的铁磁性材料或软磁材料制成，外 永磁体11和内永磁体14为永磁材料构件。具体实施中，相应的结构设置也包括如图1所示，绝缘座2被固定设置在盖板1上，阴极体8放置在绝缘座2上，并通 过绝缘螺钉与盖板1固定一起；冷却背板7被固定设置在阴极体8上；靶材5被靶材压条4 压紧在冷却背板7上，冷却背板7和靶材5之间设置一层导热碳膜6达到增加靶材5和冷 却背板7之间的热接触面积的目的；靶材压条4被固定联接在阴极体8，同时起到压紧靶材 5的作用；在阴极体8和靶材压条4的外周，整周设置屏蔽罩9，同时要保证阴极体8、靶材 压条4 二者与屏蔽罩9之间的间隙应在1. 5 2mm之间。具体实施中，靶材压条组合4，阴极体8、导热碳膜6、冷却背板7和屏蔽罩9均为无 磁材料构件。权利要求1. 一种真空镀膜设备中的矩形平面磁控阴极结构，包括两端设置有密封圈的盖板； 在所述的盖板固定设置绝缘座；阴极体放置在绝缘座上，并通过绝缘螺钉与盖板固定在一 起；在阴极体上方固定设置冷却背板；在所述的冷却背板上通过靶材两侧的靶材压条将靶 材固定；靶材压条被固定连接在阴极体上；在阴极体和靶材压条的外周设置屏蔽罩；其特 征在于在冷却背板和靶材之间还设置一层导热碳膜；还包括一磁路组件；所述的磁路组 件固定设置在阴极体内且位于冷却背板的下部；所述的磁路组件包括由永磁材料组成的外 永磁体、磁轭、由导磁的铁磁性材料或软磁材料组成的导磁螺钉，由永磁材料组成的内永磁 体和在外永磁体和内永磁体之间的二个由导磁的铁磁性材料或软磁材料组成的分流块；分 流块通过导磁螺钉固定连接在磁轭上；外永磁体和内永磁体被粘接在磁轭上。专利摘要本技术涉及一种真空镀膜设备中的矩形平面磁控阴极结构，包括在阴极体和靶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种真空镀膜设备中的矩形平面磁控阴极结构，包括：两端设置有密封圈的盖板；在所述的盖板固定设置绝缘座；阴极体放置在绝缘座上，并通过绝缘螺钉与盖板固定在一起；在阴极体上方固定设置冷却背板；在所述的冷却背板上通过靶材两侧的靶材压条将靶材固定；靶材压条被固定连接在阴极体上；在阴极体和靶材压条的外周设置屏蔽罩；其特征在于：在冷却背板和靶材之间还设置一层导热碳膜；还包括：一磁路组件；所述的磁路组件固定设置在阴极体内且位于冷却背板的下部；所述的磁路组件包括由永磁材料组成的外永磁体、磁轭、由导磁的铁磁性材料或软磁材料组成的导磁螺钉，由永磁材料组成的内永磁体和在外永磁体和内永磁体之间的二个由导磁的铁磁性材料或软磁材料组成的分流块；分流块通过导磁螺钉固定连接在磁轭上；外永磁体和内永磁体被粘接在磁轭上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：施玉安，郭江涛，
申请(专利权)人：上海北玻镀膜技术工业有限公司，上海北玻玻璃技术工业有限公司，洛阳北方玻璃技术股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]