磁控溅射装置阳极部件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及直流磁控瓣射设备技术领域，特别是设及一种磁控瓣射装置阳极部 件。
【背景技术】
[0002] 瓣射法锻膜是利用气体辉光放电过程中产生的正离子与祀材表面原子之间的能 量和动量交换，将祀材原子转移到待锻膜的基板上。磁控瓣射法是在瓣射法的基础上，利用 磁场延长电子的运动路径，提高电子碰撞气体原子的几率，进而提高瓣射率。磁控瓣射有射 频磁控瓣射和直流磁控瓣射之分，直流磁控瓣射设备不需要昂贵的电场装置，适合瓣射金 属导体或半导体材料的应用场景，已经在工业上大量使用。直流磁控瓣射设备的电场装置 相对简单，例如就可W利用平行板之间的电场就可W对电子进行加速，从而使气体产生辉 光放电。平行板为阳极和阴极。
[0003] 传统技术中的直流磁控瓣射装置阳极部件为一体化的结构，在阳极板的中屯、设有 开口，用W通过瓣射的祀材原子，开口的边缘有一个一体连接阳极板的遮挡板，遮挡板连接 阳极电源。该种一体化的结构维护成本高，只能一体化地安装在磁控瓣射装置中，或者一体 化地从装置中拆卸下来，其次该种一体化的结构形成的电场分布会造成祀材利用率不高、 成膜均匀性不高的问题。
【发明内容】
[0004] 基于此，有必要提供一种磁控瓣射装置阳极部件，采用模块化的设计来降低维护 成本，并且可W提高祀材利用率和成膜均匀性。
[0005] 一种磁控瓣射装置阳极部件，包括：阳极模块、电源连接模块、第一至第四绝缘模 块、水冷模块，W及第一至第二遮挡模块；
[0006] 所述阳极模块为矩形结构，中屯、设有开口；所述电源连接模块为框形结构，连接所 述阳极模块的边缘；所述第一绝缘模块设置在所述阳极模块的开口处，且连接所述第一遮 挡模块；所述第二绝缘模块设置在所述阳极模块和所述第一绝缘模块的下方；所述水冷模 块设置在所述第二绝缘模块的下方；所述第二绝缘模块和所述水冷模块中屯、也设有开口， 开口紧邻所述第一遮挡模块，且所述第一遮挡模块嵌入在所述水冷模块的豁口中；所述第 =绝缘模块设置在所述水冷模块的下方靠近开口的一侧；所述第四绝缘模块嵌入所述第二 遮挡模块中，且连接所述第=绝缘模块；所述第二遮挡模块位于所述第=绝缘模块下方。
[0007] 在一个实施例中，所述阳极模块的上表面采用波纹型设计。
[000引在一个实施例中，所述阳极模块、所述第一遮挡模块和所述第二遮挡模块所连接 的电源电压依次增高。
[0009] 在一个实施例中，所述阳极模块与所述第一遮挡模块之间的第一及第二绝缘模块 所形成的等效电阻不小于40KQ;所述第一遮挡模块与所述第二遮挡模块之间的第=及第 四绝缘模块所形成的等效电阻不小于40KQ。
[0010] 在一个实施例中，所述第一遮挡模块和所述第二遮挡模块之间还连接有电压表。
[0011] 在一个实施例中，所述阳极模块和所述第二绝缘模块通过特制螺母、螺丝相连接； 所述特制螺母中空，内部、外部均有螺纹，调节所述螺丝的梓入深度可调节所述阳极模块与 所述第二绝缘模块的间距。
[0012] 在一个实施例中，所述电源连接模块为四角均设有不同位置的螺丝孔的结构，在 不同的位置的螺丝孔通过螺母及螺丝连接所述阳极模块，可W调节所述阳极模块和所述电 源连接模块之间的间距。
[0013] 在一个实施例中，所述水冷模块和所述第=绝缘模块之间设有固定件；所述固定 件的上部外表面设有螺纹，固定在所述水冷模块内；所述固定件的下部嵌入在所述第=绝 缘模块内，下部的内表面设有螺纹，通过调节螺丝的梓入深度可调节所述水冷模块与所述 第=绝缘模块之间的间距。
[0014] 上述磁控瓣射装置阳极部件，包括阳极模块、电源连接模块、第一至第四绝缘模 块、水冷模块，W及第一至第二遮挡模块，采用模块化的设计降低维护成本，并且相对于传 统技术中的一体化设计，通过设置两个遮挡模块，并且阳极模块、第一遮挡模块、第二遮挡 模块之间设有绝缘模块，该样改变电场形态，最终达到提高祀材利用率和成膜均匀性的效 果。
【附图说明】
[0015] 图1A为一个实施例中的磁控瓣射装置阳极部件的侧面剖视图；
[0016] 图1B为一个实施例中的磁控瓣射装置阳极部件的俯视视图；
[0017] 图2为一个实施例中阳极模块的表面波纹型设计的示意图；
[001引图3A为平行板电场的示意图；
[0019] 图3B为非平行板电场的示意图；
[0020] 图3C为平行板、非平行板W及本发明实施例结构对应的等离子体分布对比示意 图；
[0021] 图4A为一个实施例中特制螺母的结构示意图；
[0022] 图4B为调节阳极模块与第二绝缘模块之间间距的示意图；
[0023] 图5A为电源连接模块的示意图；
[0024] 图5B为调节阳极模块与电源连接模块之间间距的示意图；
[0025] 图6A为固定件的结构示意图；
[0026] 图6B为调节水冷模块与第S绝缘模块之间间距的示意图。
【具体实施方式】
[0027] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用W解释本发明，并 不用于限定本发明。
[002引参见图1A和图1B，一种磁控瓣射装置阳极部件（简称阳极部件），包括；阳极模块 10、电源连接模块20、第一至第四绝缘模块（31~34)、水冷模块40,W及第一至第二遮挡 模块巧1、52)。其中，阳极模块10为矩形结构，中屯、设有开口。电源连接模块20为框形结 构，连接阳极模块10的边缘。第一绝缘模块31设置在阳极模块10的开口处，且连接第一 遮挡模块51。第二绝缘模块32设置在阳极模块10和第一绝缘模块31的下方。水冷模块 40设置在第二绝缘模块32的下方。第二绝缘模块32和水冷模块40中屯、也设有开口，开 口紧邻第一遮挡模块51，且第一遮挡模块51嵌入在水冷模块40的豁口中。第=绝缘模块 33设置在水冷模块40的下方靠近开口的一侧。第四绝缘模块34嵌入第二遮挡模块52中， 且连接第=绝缘模块33。第二遮挡模块52位于第=绝缘模块33下方。需要指明的是，该 里所说的"上方"和"下方"，在磁控瓣射装置处于工作状态时，"上方"更为靠近祀材，而"下 方"离祀材相对更远。
[0029] 具体的，在图1A和图1B实施例中，阳极模块10、电源连接模块20、第一遮挡模块 51和第二遮挡模块52可W选用侣等导电性好且廉价、易加工的导电材料。第一至第四绝缘 模块选用耐高温、强度高的材质。水冷模块40为中空结构，可W外接磁控瓣射装置中配备 的水冷设备，当其中通过冷却水时，可W给阳极部件降温。
[0030] 参见图2,在一个实施例中，可选的，阳极模块的上表面采用波纹型设计，增大表面 积，防止膜层脱落导致的短路。。
[0031] 在一个实施例中，阳极模块10、第一遮挡模块51和52第二遮挡模块所连接的电源 电压依次增高。具体的，阳极模块10可W通过电源连接模块20连接至0V电压源。而第一 遮挡模块51连接至2V电压源，第二遮挡模块52连接至4V电压源。阳极模块10与第一遮 挡模块51之间的第一及第二绝缘模块所形成的等效电阻不小于40KQ，第一遮挡模51与 第二遮挡模块52之间的第S及第四绝缘模块所形成的等效电阻不小于40KQ，在第一遮挡 模块51和第二遮挡模块52之间还连接有电压表，用于检测第一和第二遮挡模块之间是否 有短路，若有短路发生，第一遮挡模块和第二遮挡模块相当于一个遮挡模块，成膜效果不及 两个遮挡模块。传统技术中一般是一体的结构，相当于只含有一个阳极模块和一个遮挡模 块，且阳极模块和遮挡模块是等电势的，而本实施例中是一阳极模块和两遮挡模块，并且电 势均不相同，本实施例成膜效果和传统技术的差别可W用图3A至图3C来说明，具体如下：
[0032] 图3A为平行板电场分布，电场线由阳极指向阴极，且电场线形状在垂直于两平行 板中呈现高斯分布。
[0033] 对于内部为充有稀有气体如氣气的平行板电极，其电场等于自由电荷产生的电场 与极化电荷产生的附加电场之和（矢量和）；怎=色。+护。^0为自由电荷激发的，即真空 下平行板