专利名称：溅镀用磁控装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及镀膜领域，尤其涉及一种用于溅镀的磁控装置。
背景技术：
溅镀(Sputter)是指在阴极(通常为靶材)与阳极(通常为安装待镀基片的基片 安装座或镀膜腔体壁)之间加一个正交磁场和电场，在真空镀膜腔体中充入所需要的惰性 气体(通常为氩气)，在电场的作用下，氩气电离成氩离子(带正电荷)和电子，氩离子在电 场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子(或分子)沉积在待镀 基片上成膜。同时，氩离子在轰击靶材时放出二次电子，二次电子在加速飞向基片的过程中 受到磁场洛仑磁力的影响，被束缚在靠近靶材表面的等离子体区域内，该区域内等离子体 密度很高。在电磁场的共同作用下，二次电子的运动轨迹为沿电场方向加速，同时绕磁场方 向螺旋前进的复杂曲线，使得该二次电子的运动路径变长，在运动过程中不断与氩原子发 生碰撞电离出大量的氩离子轰击靶材，经过多次碰撞后电子的能量逐渐降低，摆脱磁力线 的束缚，远离靶材，最终以极低的能量飞向待镀基片，使得待镀基片的升温较低。磁控溅射利用磁场束缚以延长二次电子的运动路径，改变二次电子的运动方向， 提高惰性气体的电离率和有效利用电子的能量，从而提升溅镀速率。可参阅I. Safi在 2000 年在 Surface & Coating Technology 上发表的论文 Recent Aspects Concerning DC ReactiveMagnetron Sputtering of Thin Film :a Review。目前，由于磁控溅镀的磁控溅射靶中的磁控靶材的磁铁的磁力线的不密集与分布 不均，造成靶材被轰击的区域分布不均勻，从而使得靶材部分区域侵蚀严重，部分区域没有 被侵蚀，使得靶材的利用率低下。
发明内容
因此，有必要提供一种具有较高的靶材利用率的溅镀用磁控装置。以下将以实施例说明一种溅镀用磁控装置。一种溅镀用磁控装置，其包括多个磁性元件组、多个驱动装置及一个承载盘，所述 承载盘用于承载磁性元件组及驱动装置，每个所述磁性元件组均包括多个磁性元件，每个 磁性元件组中相邻的两个磁性元件的磁极相反设置，所述每个磁性元件组的多个磁性元件 自承载盘的中心向承载盘的边缘线性排列，并且所述多个磁性元件组关于承载盘的中心呈 辐射状设置，所述多个驱动装置与多个磁性元件组一一对应，每一驱动装置用于驱动一个 磁性元件组沿着该磁性元件组的多个磁性元件所排列的方向移动，从而使得该磁性元件组 的磁力线分布区域发生变化。本技术方案提供的溅镀用磁控装置，其包括的多个驱动装置控制多个磁性元件组 产生移动。因此，在进行溅镀时，可以根据需要控制磁力线分布的区域，使得磁力线分布的 区域与需要进行溅镀轰击的靶材区域相对应，从而可以提高溅镀时靶材的利用率，从而节 约溅镀成本。
图1是本技术方案第一实施例提供的溅镀用磁控装置的俯视图。图2是本技术方案第一实施例提供的溅镀用磁控装置的部分分解示意图。图3是图1沿III-III线的剖视图。图4是图1沿IV-IV线的剖视图。图5是本技术方案第二实施例提供的溅镀用磁控装置的俯视图。图6是图4沿VI-VI线的剖视图。
具体实施例方式下面结合附图及多个实施例对本技术方案提供的溅镀用磁控装置作进一步说明。请一并参阅图1至图4，本技术方案第一实施例提供的溅镀用磁控装置100包括一 个承载盘110、多个滑座120、多个磁性元件组130、多个定位装置140及多个驱动装置150。本实施例中，承载盘110用于承载多个滑座120并用于安装多个驱动装置150。承 载盘110为圆台状，其具有圆形的承载面111。多个滑座120呈长条状，大致为长方体形，用于承载多个磁性元件组130并使得 每个磁性元件组130沿一个滑座120移动。多个滑座120设置于承载面111上，并自承载 面111的中心向承载面111的边缘呈发散状排列。本实施例中，磁控式溅镀靶100共包括 8个滑座120，并以承载盘110的以承载面111的圆心为中心辐射状排列，也就是说，8个滑 座120均大致沿着承载面111的半径方向延伸。优选地，相邻的两个滑座120所成的角度 相等。每个滑座120具有与承载面111平行的安装面121，在安装面121上开设有沿其自身 长度方向开设的滑槽122。本实施例中，每个滑座120的承载面121开设有两个相互平行的 滑槽122。可以理解，承载盘110与多个滑座120可以一体成型，或者说，滑槽122可以直接 开设于承载面111，每个滑座120上开设的滑槽122的数目也可以为一个。每个磁性元件组130包括多个磁性组件131，多个磁性组件131沿一直线排列。本 实施例中，多个磁性组件131沿着滑座120的滑槽122长度方向排列。每个磁性组件131包 括一个磁性元件132、一个固定件133及一个滚轮结构134。固定件133包括一体成型的一 个承载部1330、第一凸起1334和第二凸起1335。承载部1330为长方形板状，其具有相对 的第一表面1331和第二表面1332，第二表面1332与滑座120的安装面121相对。在第一 表面1331开设有收容槽1333，用于收容固定磁性元件132。本实施例中，收容槽1333横截 面的形状为长方形。第一凸起1334和第二凸起1335形成于第二表面1332，第一凸起1334 和第二凸起1335相互平行，第一凸起1334和第二凸起1335用于配合安装一个滚轮结构 134。本实施例中，为了使得磁性组件131在沿着滑槽122滑动平稳，每个滚轮结构134包括 两个滚轮1341及贯穿两个滚轮1341中心的转轴1342。转轴1342通过轴承等元件配合安 装于第一凸起1334和第二凸起1335之间，两个滚轮1341对应配合于两个滑槽122中，转 轴1342及滚轮1341的轴向均垂直于滑槽122的延伸方向，从而滚轮1341在滑槽122内沿 着122长度方向滚动时磁性组件134可以沿着滑槽122长度方向移动。每个磁性元件132 对应收容于一个收容槽1333中，并且每个磁性元件132的一个磁极从第一表面1331露出。 位于同一磁性元件组130中的相邻的两个磁性组件131中的磁性元件132的磁力线方向相反。本实施例中，每个磁性组件阵列130包括有5个磁性组件131，按照自承载面111的中 心向承载面111边缘的方向，其中第一、第三及第五磁性组件的磁性元件132的S极从第一 表面1331露出，则第二及第四磁性组件的磁性元件132的N极从第一表面1331露出。当 然，也可以按照自承载面111的中心向承载面111边缘的方向，其中第一、第三及第五磁性 组件的磁性元件132的N极从第一表面1331露出，则第二及第四磁性组件的磁性元件132 的S极从第一表面1331露出。这样，磁力线存在于每个磁性元件组130的相邻的两个磁性 组件131之间。可以理解，根据承载面的大小或者需要溅镀靶材的大小，每个磁性元件组130中 包括的磁性组件131的数量可以两个、三个或者更多个，溅镀用磁控装置100包括的磁性元 件组130的数量可以为两个或者更多个。另外，本实施例中，也可以不设置固定件133，而将 滚轮结构134配合安装于磁性元件132。定位装置140位于滑座120的安装面121上，定位每个磁性元件组130中的多个 磁性组件131的位置。定位装置140包括一个连接杆141及多个定位杆142。连接杆141 为长条状，每个连接杆141对应平行于一个滑槽122设置。多个定位杆142沿着连接杆142 的延伸方向依次设置，并位于连接杆141的同一侧。本实施例中，多个定位杆142均垂直于 连接杆141，相邻的两个定位杆142的间距与一个磁性组件131的尺寸相配合，使得一个磁 性组件131可以收容于相邻的两个定位杆142之间。本实施例中，每个定位装置140设置 有6个定位杆142，从而使得每个磁性元件组130中的5个磁性组件131的位置相对固定。 定位装置140可以与滑座120接触，也可以不与滑座120接触以减少在相对移动过程中滑 座120与定位装置140之间的摩擦力。驱动装置150用于驱动其对应的定位装置140移动，从而使得收容于一个定位装 置140的一个磁性元件组130沿着滑槽122移动。本实施例中，驱动装置150包括驱动器 151和驱动杆152，驱动器150固定于承载面111，可以为本技术领域常见的步进马达等驱动 装置。驱动杆152与定位装置140相连，驱动器151通过驱动杆152驱动定位装置142移 动，从而使得收容于该定位装置140的一个磁性元件组130产生移动，从而使得该磁性元件 组130的磁力线分布的区域发生变化。多个驱动装置150控制多个定位装置140及收容于定位装置140的磁性元件组 130沿着滑槽122的方向移动，因此，在进行溅镀时，可以根据需要控制磁力线分布的区域， 使得磁力线分布的区域与需要进行溅镀轰击的靶材区域相对应，从而可以提高溅镀时靶材 的利用率，从而节约溅镀成本。请一并参阅图5及图6，本技术方案第二实施例提供的一种溅镀用磁控装置200， 其结构与本技术方案第一实施例提供的溅镀用磁控装置100的结构相近，不同之处在于， 溅镀用磁控装置200仅包括承载盘210、多个磁性元件组230、多个定位装置240及多个驱 动装置250。多个磁性元件组230关于承载台210的中心为中心发射性分布，相邻的两个 磁性元件组230之间的夹角相等。每个磁性元件组230包括多个磁性元件231。定位装置 240为一定位板，其为长方体形且具有相对的定位面241和底面242，底面242与承载面211 相对。定位面241上沿着定位装置240的长度方向开设有多个收容槽243，每个收容槽243 用于对应收容一个磁性元件231，从而使得同一磁性元件组230中的多个磁性元件231相对 固定。同一磁性元件组230中相邻的两个磁性元件231的磁力线方向相反。驱动装置250包括第一驱动器251、第一驱动杆252、第二驱动器253和第二驱动杆254。第一驱动器251 固定安装于承载面211上，第一驱动杆252与第二驱动器253固定连接，第二驱动器253设 置于承载面211与底面242之间，第二驱动杆254与定位装置240的底面242固定连接，优 选地，第二驱动杆254与底面242的中心固定连接。第一驱动器251通过第一驱动杆252 驱动第二驱动器253及定位装置240沿着平行于其对应的磁性元件组230的排列方向的移 动，第二驱动器253通过第二驱动杆254驱动定位装置240产生垂直于其对应的磁性元件 组230的排列方向的移动从而可以在进行溅镀时，控制磁性元件231与靶材的相对位置，控 制靶材对应区域的磁力线强度。 可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做 出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
权利要求
一种溅镀用磁控装置，其包括多个磁性元件组、多个驱动装置及一个承载盘，所述承载盘用于承载磁性元件组及驱动装置，每个所述磁性元件组均包括多个磁性元件，每个磁性元件组中相邻的两个磁性元件的磁极相反设置，所述每个磁性元件组的多个磁性元件自承载盘的中心向承载盘的边缘线性排列，并且所述多个磁性元件组关于承载盘的中心呈辐射状设置，所述多个驱动装置与多个磁性元件组一一对应，每一驱动装置用于驱动一个磁性元件组沿着该磁性元件组的多个磁性元件所排列的方向移动，从而使得该磁性元件组的磁力线分布区域发生变化。
2.如权利要求1所述的溅镀用磁控装置，其特征在于，所述承载盘具有多个关于承载 盘的中心呈辐射状开设的滑槽，每个所述磁性元件组与至少一个滑槽相对应，每个所述驱 动装置用于驱动一个磁性元件组沿着该磁性元件组沿着与其对应的滑槽滑动。
3.如权利要求1所述的溅镀用磁控装置，其特征在于，所述溅镀用磁控装置还包括多 个滑座，所述滑座安装于所述承载台，每个所述滑座开设有滑槽，每个所述磁性元件组与至 少一个滑槽相对应，每个所述驱动装置用于驱动一个磁性元件组沿着该磁性元件组沿着与 其对应的滑槽滑动。
4.如权利要求2或3所述的溅镀用磁控装置，其特征在于，每个所述磁性元件组还包括 与多个磁性元件一一对应的多个滚轮结构，每个所述滚轮结构配合收容于该滚轮结构所在 的磁性元件组所对应的滑槽中。
5.如权利要求4所述的溅镀用磁控装置，其特征在于，每个所述磁性元件组还包括与 多个磁性元件一一对应的多个定位件，每个所述定位件具有相对的第一表面和第二表面， 第一表面开设有一个收容槽用于收容一个所述磁性元件，所述第二表面设置有第一凸起和 第二凸起，所述一个滚轮结构配合安装于第一凸起和第二凸起之间，并与所述滑槽配合以 沿着所述滑槽滚动。
6.如权利要求1所述的溅镀用磁控装置，其特征在于，所述溅镀用磁控装置还包括与 所述多个磁性元件组一一对应的多个定位装置，每个所述磁性元件组设置于一个定位装 置，每一驱动装置均与一个定位装置相连从而驱动所述定位装置及收容于该定位装置内的 磁性元件组移动。
7.如权利要求6所述的溅镀用磁控装置，其特征在于，每个所述定位装置包括一个连 接杆和多个定位杆，所述连接杆的延伸方向与其设置的磁性元件组的多个磁性元件的排列 方向相同，多个定位杆沿着连接杆的延伸方向依次相邻设置于连接杆的同一侧，相邻的两 个定位杆之间收容一个磁性元件。
8.如权利要求6所述的溅镀用磁控装置，其特征在于，每个所述定位装置为一定位板， 其具有定位面，在所述定位面开设有多个收容槽，每个所述收容槽用于收容一个磁性元件。
9.如权利要求1所述的溅镀用磁控装置，其特征在于，所述相邻两个磁性元件组的排 列方向之间的夹角相等。
10.如权利要求1所述的溅镀用磁控装置，其特征在于，每一驱动装置均包括相连接的 第一驱动器和第二驱动器，所述第一驱动器与磁性元件组相连接，用于驱动磁性元件组沿 着该磁性元件组的排列方向线性移动，所述第二驱动器用于驱动磁性元件组与第一驱动器 沿着垂直于该磁性元件组排列方向的方向线性移动。
全文摘要
本发明涉及一种溅镀用磁控装置，其包括多个磁性元件组、多个驱动装置及一个承载盘，所述承载盘用于承载磁性元件组及驱动装置，每个所述磁性元件组均包括多个磁性元件，每个磁性元件组中相邻的两个磁性元件的磁极相反设置，所述每个磁性元件组的多个磁性元件自承载盘的中心向承载盘的边缘线性排列，并且所述多个磁性元件组关于承载盘的中心呈辐射状设置，所述多个驱动装置与多个磁性元件组一一对应，每一驱动装置用于驱动一个磁性元件组沿着该磁性元件组的多个磁性元件所排列的方向移动，从而使得该磁性元件组的磁力线分布区域发生变化。
文档编号C23C14/35GK101988188SQ20091030499
公开日2011年3月23日 申请日期2009年7月30日 优先权日2009年7月30日
发明者裴绍凯 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司