专利名称：磁控溅射靶屏蔽装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及真空镀膜技术，特别涉及一种磁控溅射靶屏蔽装置。
背景技术：
目前，磁控溅射镀膜机溅射靶结构由早期的平面靶结构逐渐向柱状旋转靶结构方 向发展，并形成了多种柱状磁控溅射靶结构。柱状溅射靶的实现，大幅度提高了靶材利用 率，同时使靶的结构也更加简单、可靠。如中华人民共和国专利CN200510021648. 8提到的 一种旋转磁场平面靶磁控溅射装置，以及中华人民共和国专利CN200610062227. 4提到的 柱状磁控溅射器，均采用了不同形式的柱状靶结构。在上述溅射靶中，为了达到溅射靶阴极 和阳极之间的绝缘，除了设置了各种绝缘装置外，还必须设计各种屏蔽装置，以阻挡因溅射 镀膜造成阴极和阳极之间的绝缘失效。现有柱状旋转靶的屏蔽结构主要是间隙屏蔽结构， 如图1所示，在溅射阴极与法兰盘(接地阳极)之间设计了一个简单的柱状屏蔽件，这样溅 射靶在溅射过程中，由于屏蔽件与法兰盘孔之间存在间隙，因此，可以实现阴极与接地阳极 之间的绝缘。另一种结构如图2所示，在图1的结构基础上增加了外翻结构的屏蔽面，使屏 蔽效果更加有效。然而，在使用过程中发现上述结构存在以下问题在长期镀膜过程中屏蔽件和法 兰盘表面也会涂覆上涂层，随着镀膜时间的累积，涂层厚度会增加，逐渐减小了屏蔽件与法 兰盘之间的屏蔽间隙，当间隙小到一定程度时，就会在溅射靶阴极与法兰盘(接地阳极)之 间产生弧光放电，造成溅射靶绝缘损毁，甚至造成溅射靶座或溅射电源的损坏。
发明内容本实用新型的目的在于提出了一种迷宫式多沟槽结构磁控溅射靶屏蔽结构，该种 结构可以完全解决现有屏蔽结构存在的问题，即使屏蔽装置上部分涂覆了较厚的涂层，但 由于迷宫式多沟槽结构的存在，使屏蔽装置上的涂层形成断续状，不行形成连续的涂层结 构，从而也无法形成溅射阴极和法兰盘(接地阳极)之间的电弧放电。实现的阴极和阳极 之间的彻底屏蔽。同时，迷宫式多沟槽结构采用活动式装配结构，当柱状溅射靶因溅射消耗 达到一定程度需要更换新靶材时，只要简单的对屏蔽结构外表面和沟槽部分表面涂层进行 加工与清除，即可重新装到新溅射上使用。为达上述目的，本实用新型一种磁控溅射靶屏蔽装置，溅射靶的一端与溅射靶座 相连接，在溅射靶座和法兰盘之间安装有绝缘密封件，屏蔽装置中间的通孔与溅射靶相套 接并使该屏蔽装置抵接至该绝缘密封件上，该屏蔽装置与法兰盘之间留有间隙；其中在 该屏蔽装置的外圆周表面上设有至少一道沟槽和至少一个凸台。所述的磁控溅射靶屏蔽装置，其中，该沟槽为矩形或梯形。所述的磁控溅射靶屏蔽装置，其中，该屏蔽装置远离该溅射靶座的一端的端面上 设有与该溅射靶同轴的至少一道凹槽。所述的磁控溅射靶屏蔽装置，其中，该凹槽为矩形或梯形。[0009]所述的磁控溅射靶屏蔽装置，其中，该屏蔽装置上的凸台能够完全遮挡该屏蔽装 置与法兰盘之间的间隙。所述的磁控溅射靶屏蔽装置，其中，该屏蔽装置上设有一定位锁紧孔，通过插栓连 接或螺纹连接使该屏蔽装置与该溅射靶相固定。所述的磁控溅射靶屏蔽装置，其中，该屏蔽装置靠近该绝缘密封件的一端的外圆 周表面上设有一圈定位锁紧螺纹，该绝缘密封件上设有与该定位锁紧螺纹相配合的螺纹， 使屏蔽装置与该绝缘密封件定位锁紧。所述的磁控溅射靶屏蔽装置，其中，该屏蔽装置上的 沟槽的宽度和深度在0. 1 30mm之间。所述的磁控溅射靶屏蔽装置，其中，该屏蔽装置上的凹槽的宽度和深度在0. 1 30mm之间。所述的磁控溅射靶屏蔽装置，其中，该间隙的尺寸在0. 1 30mm之间。本实用新型的有益效果在于该种结构可以完全解决现有屏蔽结构存在的问题， 即使屏蔽装置上部分涂覆了较厚的涂层，但由于迷宫式多沟槽结构的存在，使屏蔽装置上 的涂层形成断续状，不行形成连续的涂层结构，从而也无法形成溅射阴极和法兰盘(接地 阳极)之间的电弧放电。实现的阴极和阳极之间的彻底屏蔽。同时，迷宫式多沟槽结构采用 活动式装配结构，当柱状溅射靶因溅射消耗达到一定程度需要更换新靶材时，只要简单的 对屏蔽结构外表面和沟槽部分表面涂层进行加工与清除，即可重新装到新溅射上使用。此 外，由于屏蔽装置的外圆周表面和端面上采用多道槽结构，屏蔽装置的壁厚较厚，因此，与 常规屏蔽装置比较，具有更好的耐热变形能力，且一般屏蔽装置采用耐高温的绝缘材料，一 般能承受较高的温度。
图1为公知的溅射靶屏蔽结构；图2为公知的带有外翻结构的溅射靶屏蔽结构；图3为本实用新型第一实施例迷宫式矩形沟槽溅射靶屏蔽装置；图4为图3中的迷宫式矩型沟槽屏蔽装置；图5为本实用新型第二实施例迷宫式梯形沟槽屏蔽装置；图6为本实用新型第三实施例迷宫式梯度沟槽溅射靶屏蔽装置；图7为图6中的带有定位锁紧螺纹的绝缘密封件；图8为图6中的迷宫式梯度沟槽屏蔽装置。附图标记说明1_法兰盘；2-绝缘密封件；3-溅射靶座；4-溅射靶；5-屏蔽装置； 51-通孔；6-屏蔽间隙；7-沟槽；8-凸台；9-凹槽；10-定位锁紧孔；11-定位锁紧螺纹， 12-定位锁紧螺纹。
具体实施方式
如图3和图4所示，为本实用新型第一实施例迷宫式矩形沟槽溅射靶屏蔽装置。溅 射靶(阴极)4的一端与溅射靶座3相连接，在溅射靶座3和法兰盘(接地阳极)1之间安 装有绝缘密封件2，以保证法兰盘1与溅射靶4之间的绝缘、密封，该溅射靶4位于法兰盘1 的轴线上。屏蔽装置5的外形大体为圆筒形，该屏蔽装置5中间的通孔51与溅射靶4相套接并使该屏蔽装置4抵接至该绝缘密封件2上。此外，该屏蔽装置5上设有一定位锁紧孔 10，通过插栓连接或螺纹连接使该屏蔽装置5与该溅射靶4相固定。该屏蔽装置5与法兰 盘1之间留有间隙6，该间隙6的尺寸优选为0. 1 30mm之间。在该屏蔽装置5的外圆周表面上设有至少一道矩形沟槽7和至少一个矩形凸台8， 该沟槽7的宽度和深度在0. 1 30mm之间。在溅射过程中，即使屏蔽装置5的外圆周表面 和法兰盘1的表面涂覆上涂层，减少了二者之间的间隙6，甚至由于过厚的涂层而造成二者 之间的搭接，然而，由于屏蔽装置5的外圆周表面具有沟槽7和凸台8，使沟槽7的内表面仍 然很难涂覆上涂层，从而使得屏蔽装置5的外圆周表面上的涂层不连续，杜绝了屏蔽装置5 的表面涂层和法兰盘1之间的连接，实现了溅射靶(阴极)4和法兰盘(接地阳极)1之间 的彻底绝缘。此外，在该屏蔽装置5远离该溅射靶座3的一端的端面上设有与该溅射靶4同轴 的至少一道矩形凹槽9，该凹槽9的宽度和深度在0. 1 30mm之间。在溅射靶镀膜过程中， 迷宫式矩形沟槽屏蔽装置的表面会涂覆上涂层。但由于该屏蔽装置5的端面上设有凹槽9， 使得溅射涂层很难完全将该凹槽9的内表面完全涂覆上，从而形成了溅射靶4和屏蔽装置 5的外圆周表面的绝缘，实现了溅射靶4(阴极)和法兰盘1(接地阳极)之间的绝缘。当溅射一段时间后，若屏蔽装置上的沟槽7和凹槽9内开始出现较厚的涂层时，可 以在更换溅射靶材时，将屏蔽装置5 —同拆卸下来，采用清洗或机械加工的方法，清除到屏 蔽装置5的外表面(包括沟槽7和凹槽9内部)的涂层，就可以使重新装配到溅射靶4上 的屏蔽装置5得到多次利用。由于屏蔽装置的外圆周表面和端面上采用多道槽结构，屏蔽装置5的壁厚较厚， 因此，与常规屏蔽装置比较，具有更好的耐热变形能力，且一般屏蔽装置采用耐高温的绝缘 材料，一般能承受较高的温度。图5为本实用新型第二实施例迷宫式梯形沟槽屏蔽装置，其与第一实施例的差异 在于，该屏蔽装置5的外圆周表面上设有至少一道梯形沟槽7和至少一个梯形凸台8，第二 实施例中屏蔽装置的结构与第一实施例(图4)比较，梯形沟槽7具有更强的屏蔽特征，即 溅射涂层更难在沟槽表面形成连续的涂层。此外，在该屏蔽装置5靠近该绝缘密封件2的一端的外圆周表面上设有一圈定位 锁紧螺纹11，该绝缘密封件2上可设有与该定位锁紧螺纹11相配合的螺纹(图7)，而将屏 蔽装置5与该绝缘密封件2定位锁紧。图6、图7和图8为本实用新型第三实施例迷宫式梯度沟槽溅射靶屏蔽装置，其与 第一实施例的差异在于，该屏蔽装置5远离该绝缘密封件2的一端具有至少一道矩形沟槽 7和至少一个较大的矩形凸台8，该较大的矩形凸台8可以完全遮挡法兰盘1与该屏蔽装置 5之间的间隙，进一步提高了屏蔽装置的屏蔽作用。本实用新型中的屏蔽装置5在远离该溅射靶座3的端面上也可设有梯形的凹槽， 该屏蔽装置的外表面的槽的形状及该屏蔽装置的固定方式可自由组合，并不以上述实施例 为限。唯上所述者，仅为本实用新型的较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实 施的范围，故举凡数值的变更或等效组件的置换，或依本实用新型申请专利范围所作的均 等变化与修饰，都应仍属本实用新型专利涵盖的范畴。
权利要求一种磁控溅射靶屏蔽装置，溅射靶的一端与溅射靶座相连接，在溅射靶座和法兰盘之间安装有绝缘密封件，屏蔽装置中间的通孔与溅射靶相套接并使该屏蔽装置抵接至该绝缘密封件上，该屏蔽装置与法兰盘之间留有间隙；其特征在于在该屏蔽装置的外圆周表面上设有至少一道沟槽和至少一个凸台。
2.根据权利要求1所述的磁控溅射靶屏蔽装置，其特征在于，该沟槽为矩形或梯形。
3.根据权利要求1所述的磁控溅射靶屏蔽装置，其特征在于，该屏蔽装置远离该溅射 靶座的一端的端面上设有与该溅射靶同轴的至少一道凹槽。
4.根据权利要求3所述的磁控溅射靶屏蔽装置，其特征在于，该凹槽为矩形或梯形。
5.根据权利要求1所述的磁控溅射靶屏蔽装置，其特征在于，该屏蔽装置上的凸台能 够完全遮挡该屏蔽装置与法兰盘之间的间隙。
6.根据权利要求1所述的磁控溅射靶屏蔽装置，其特征在于，该屏蔽装置上设有一定 位锁紧孔，通过插栓连接或螺纹连接使该屏蔽装置与该溅射靶相固定。
7.根据权利要求1所述的磁控溅射靶屏蔽装置，其特征在于，该屏蔽装置靠近该绝缘 密封件的一端的外圆周表面上设有一圈定位锁紧螺纹，该绝缘密封件上设有与该定位锁紧 螺纹相配合的螺纹，使屏蔽装置与该绝缘密封件定位锁紧。
8.根据权利要求1所述的磁控溅射靶屏蔽装置，其特征在于，该屏蔽装置上的沟槽的 宽度和深度在0. 1 30mm之间。
9.根据权利要求3所述的磁控溅射靶屏蔽装置，其特征在于，该屏蔽装置上的凹槽的 宽度和深度在0. 1 30mm之间。
10.根据权利要求1所述的磁控溅射靶屏蔽装置，其特征在于，该间隙的尺寸在0.1 30mm之间。
专利摘要一种磁控溅射靶屏蔽装置，溅射靶的一端与溅射靶座相连接，在溅射靶座和法兰盘之间安装有绝缘密封件，屏蔽装置中间的通孔与溅射靶相套接并使该屏蔽装置抵接至该绝缘密封件上，该屏蔽装置与法兰盘之间留有间隙；其中，在该屏蔽装置的外圆周表面上设有至少一道沟槽和至少一个凸台；该屏蔽装置远离该溅射靶座的一端的端面上设有与该溅射靶同轴的至少一道凹槽。该种结构可以完全解决现有屏蔽结构存在的问题，即使屏蔽装置上部分涂覆了较厚的涂层，但由于迷宫式多沟槽结构的存在，使屏蔽装置上的涂层形成断续状，不行形成连续的涂层结构，从而也无法形成溅射阴极和法兰盘(接地阳极)之间的电弧放电。
文档编号C23C14/35GK201729871SQ20102023648
公开日2011年2月2日 申请日期2010年6月17日 优先权日2010年6月17日
发明者李旭光, 王青山, 阎学英, 韩成明 申请人:北京清华阳光能源开发有限责任公司