一种溅射靶装置的制作方法

本发明涉及真空镀膜加工技术领域，特别是关于一种溅射靶装置。

背景技术：

当今国内外真空镀膜行业使用的直流磁控溅射靶装置采用钕铁硼或铁氧体的永磁铁，通过磁场约束粒子的运动轨迹。磁场强度影响溅射电压的高低，产品的外观。为保证工艺的重复性和产品的稳定性，要求磁场强度在一定的范围内，不同靶材的要求也不同。

靶材表面磁场强度随靶材厚度的减小而增大，导致溅射电压逐渐降低，当溅射电压低于工艺要求时，需要更换新的靶材。镀膜过程中可通过调节溅射气压来实现溅射电压稳定在一定范围内。但调节范围有限，不能根本解决问题。对于昂贵的靶材，利用率偏低导致加工成本居高不下。

现有溅射靶背板都有不同程度的磁场泄漏，镀膜过程中背板与(真空室)放电打火，溅射电压不稳定，影响产品外观及性能。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种溅射靶装置，用于解决溅射靶漏磁以及磁场强度的调节。

本发明为达到目的技术方案是：一种溅射靶装置，其特征在于：它包括靶框，所述靶框的上方依次设置一水套板和一靶材；所述靶框的中心设置有一第一磁铁，所述第一磁铁的外围间隔环设一第二磁铁，且所述第一磁铁和所述第二磁铁之间设置隔离块、所述第二磁铁和所述靶框的内壁之间设置所述隔离块；所述第一磁铁和所述第二磁铁下方设置一闭磁板，所述闭磁板上设置有一用于调节所述闭磁板与所述靶材距离的调节螺丝；

所述靶框的下方设置一背板。

所述第二磁铁的宽度为所述第一磁铁宽度的1/2。

所述隔离块的材质采用聚四氟乙烯。

所述闭磁板的材质采用纯铁。

所述水套板中间具有凹槽，所述凹槽内设置与所述第一磁铁相对应的用于所述第一磁铁安装时定位以及镀膜过程中磁场约束的第一导磁条，与所述第二磁铁相对应的用于所述第二磁铁安装时定位以及镀膜过程中磁场约束第二导磁条，且所述第一导磁条和所述第二导磁条间隔设置。

所述水套板还设有环形凹槽，且所述环形凹槽设置在所述凹槽的外围，所述环形凹槽内设置用于所述靶材和所述水套板之间的密封的第一密封圈。

所述靶框上下端面各设置一环形凹槽，且所述环形凹槽内设置一用于所述靶框与所述水套板之间密封的第二密封圈，下环形凹槽内设置一用于所述靶框与所述背板之间密封的第三密封圈。

所述靶材的外围设有用于将所述靶材、所述水套板固定在所述靶框上的压条。

所述靶材、所述压条、所述水套板、所述靶框和所述背板采用紧固螺丝固定成一体。

本发明的有益效果是：本发明采用闭磁板同第一磁铁和第二磁铁形成闭合磁场，解决背板和靶框漏磁的问题，镀膜过程中打火，电压不稳定的问题；本发明还通过顺时针拧紧调节螺丝，闭磁板与靶材之间的距离加大，磁铁与靶材之间距离加大，磁场强度变小。通过调整闭磁板与靶材之间距离可实现磁场强度的调节，从而保证溅射电压满足工艺要求。鉴于以上理由，本发明可以广泛用于真空镀膜加工技术领域。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施实例作进一步的详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种溅射靶装置的剖面图；

其中，靶框1、水套板2、靶材3、第一磁铁4、第二磁铁5、隔离块6、闭磁板7、调节螺丝8、背板9、第一导磁条10和第二导磁条11、第一密封圈12、第二密封圈13、第三密封圈14、压条15和紧固螺丝16。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种溅射靶装置，它包括靶框1，靶框1的上方依次设置水套板2和靶材3；

靶框1的中心设置有第一磁铁4，第一磁铁4的外围间隔环设第二磁铁5，且第一磁铁4和第二磁铁5之间设置隔离块6、第二磁铁5和靶框1的内壁之间设置隔离块6；第一磁铁4和第二磁铁5的下方设置闭磁板7，即第一磁铁4和第二磁铁5的吸附在闭磁板7上，闭磁板7上设置有用于调节闭磁板7与靶材3距离的调节螺丝8；

靶框1的下方设置背板9。

上述水套板2的中间具有凹槽，凹槽内设置与第一磁铁4相对应的用于第一磁铁4安装时定位以及镀膜过程中磁场约束的第一导磁条10，凹槽内还设置与第二磁铁5相对应的用于第二磁铁5安装时定位以及镀膜过程中磁场约束第二导磁条11，且第一导磁条10和第二导磁条11间隔设置。

上述靶框1上下端面各设置一环形凹槽，且上环形凹槽内设置一用于靶框1与水套板2之间密封的第一密封圈12，下环形凹槽内设置一用于靶框1与背板9之间密封的第二密封圈13。

上述水套板2还具有环形凹槽，环形凹槽内设置用于靶材3和水套板2之间的密封的第三密封圈14。

上述靶材3的外围设有用于将靶材3、水套板2固定在靶框1上的压条15，且压条15上设置有沉孔。为方便安装，压条15可进一步优化，设计为分段式结构。

上述靶材3、压条15、水套板2、靶框1和背板9采用紧固螺丝16压条15上的沉孔，将以上部件固定成一体。

上述第一磁铁4和第二磁铁5设置时极性相反，即第一磁铁4靠近靶材3的一侧为s极，第二磁铁5靠近靶材3的一侧为n极，或者第一磁铁4靠近靶材3的一侧为n极，第二磁铁5靠近靶材3的一侧为s极也可，相反设置同样成立。

上述第二磁铁5的宽度可以采用包括但不限于第一磁铁4宽度的1/2，以便靶材3表面的磁场两侧之和等于中间，从而形成闭合磁场。

上述隔离块6可以采用包括但不限于聚四氟乙烯，优选采用聚四氟乙烯，该材料为真空常用材料，耐温高，出气速率小，机加工方便。

闭磁板7的材质可以采用导磁材料(铁、钴、镍)，其中钴、镍为贵金属材料，密度大，价格比铁高很多，所以闭磁板7优选纯铁。闭磁板7同第一磁铁4和第二磁铁5形成闭合磁场，解决背板9和靶框1漏磁的问题，镀膜过程中打火，电压不稳定的问题；闭磁板7优选采用分体式，以便安装。

本发明工作时：

如图1所示，靶框1作为本申请的主体部分，水套板2、靶材3、背板9、压条15通过紧固螺丝16固定在靶框1上。

第一导磁条10和第二导磁条11焊接在水套板2上。水套板2和靶框1之间使用第二密封圈13进行密封。循环冷却水从水套板2底部进入，顶部流出，带走靶材3工作过程中产生的热量，避免靶材3因温度过高导致变形。

使用压条15、紧固螺丝16将靶材3固定在水套板2上，靶材3和水套板2之间使用第一密封圈12进行密封，避免产生内漏。

第一磁铁4、第二磁铁5安装在水套板2背面，中间使用隔离块6隔开，防止磁铁吸附在一起。

水套板2、背板9、第三密封圈14、紧固螺丝16形成封闭空间，防止内漏。

第一磁铁4和第二磁铁5发出的磁感应线一方面通过第一导磁条10和第二导磁条11，穿过靶材3并在其上方形成闭合磁场，另一方面在闭磁板7后方形成闭合磁场，束缚和延长电子的运动轨迹，提高电子对工作气体的电离率，同时解决背板9和靶框1漏磁，镀膜过程中打火，电压不稳定的问题。

闭磁板7上装有调节螺丝8，通过改变调节螺丝8的高度可实现靶材3表面磁场强度的调节：通过调节螺丝8调节闭磁板7与靶材3之间的距离，第一磁铁4和第二磁铁5吸附在闭磁板7上，第一磁铁4和第二磁铁5与靶材3之间的距离增大磁场强度减小，距离减小磁场强度增大。

以上述依据本发明的理想实施例为启示、通过上述的说明内容、相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内、进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容、必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。