本发明涉及磁控溅射领域，特别是涉及一种线圈机构及磁控溅射装置。
背景技术：
现有的磁控溅射装置在镀膜过程中，随着靶材溅射损耗，一般通过增加镀膜功率的方式维持原有的镀膜速率，以使膜层厚度均匀。但增加镀膜功率时，容易导致靶材打火，影响膜层溅射质量。
技术实现要素：
基于此，有必要针对上述问题，提供一种结构及磁控溅射装置。
一种线圈机构，设于磁控溅射装置内的靶材的背面，以为磁控溅射装置提供磁场环境，所述线圈机构包括第一线圈单元，所述第一线圈单元包括由导电线构成的环形结构以及由导线构成的条形结构，所述条形结构位于所述环形结构内，在通电状态下，所述环形结构靠近所述靶材的一侧与所述条形结构靠近所述靶材的一侧磁极相反。
在其中一个实施例中，所述环形结构包括两个直线部以及两个弧形部，两个所述直线部平行间隔排布，且分别位于所述条形结构的相对的两侧，两个所述弧形部分别位于所述条形结构的相对的两端。
在其中一个实施例中，每一所述弧形部分别与两个所述直线部连接。
在其中一个实施例中，所述第一线圈单元的数目为多个，多个所述第一线圈单元沿与所述条形结构垂直的方向排布，且相邻两个所述环形结构具有共用部。
在其中一个实施例中，所述线圈机构还包括构成部，每一所述构成部位于相邻两个所述条形结构的端部，相邻两个所述条形结构以及与该相邻两个所述条形结构对应的两个所述构成部，以及位于该相邻两个所述条形结构之间的所述共用部共同构成所述线圈机构的第二线圈单元。
在其中一个实施例中，所述第一线圈单元的数目为偶数个，在沿与所述条形结构垂直的方向上，位于两端的两个所述环形结构的外侧为外边部；
所述线圈机构还包括两个外围部，每一所述外围部位于两个所述外边部的端部，两个所述外边部、两个所述外围部以及位于多个所述第一线圈单元的中心的所述共用部共同构成所述线圈机构的第三线圈单元。
在其中一个实施例中，所述构成部以及所述外围部均呈弧形，所述共用部及所述外边部均呈直线形。
一种磁控溅射装置，包括靶材、背板、固定板及上述线圈机构，所述靶材固定于所述背板上，所述线圈机构设于所述背板远离所述靶材的一侧，且所述线圈机构固定在所述固定板上。
在其中一个实施例中，所述固定板与所述背板之间的距离可调，以调节所述线圈机构与所述靶材之间的相对距离。
在其中一个实施例中，所述磁控溅射装置还包括密封舱及抽真空机构，所述靶材、所述背板、所述线圈机构及所述固定板均设置在所述密封舱内，所述抽真空机构与所述密封舱连接。
上述线圈机构及磁控溅射装置，在镀膜过程中，通过调整线圈机构通入的直流电流的大小来改变磁场强度，以调整溅射速率，避免了靶材打火。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的磁控溅射装置结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的第一线圈单元结构示意图；
图3为图2中两个第一线圈单元排布结构示意图；
图4为两个第一线圈与一个第二线圈单元排布结构示意图；
图5为本发明一实施提供的线圈机构结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利。但是本专利能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利内涵的情况下做类似改进，因此本专利不受下面公开的具体实施的限制。
详参图1所示，本发明一实施例提供的磁控溅射装置，包括线圈机构40、靶材50、背板60、固定板70、密封舱80及抽真空机构90，其中，靶材50固定于背板60上，线圈机构40位于背板60远离靶材50的一侧并固定于固定板70上。上述线圈机构40、靶材50、背板60及固定板70均收容于密封舱80内，抽真空机构90与密封舱80内部连通，以提供真空镀膜环境。其中，线圈机构40通过通入电流形成磁控溅射所需的磁场环境，线圈机构40的磁场强度可由通入的电流大小进行调节。
具体地，在本实施例中，通入线圈机构40的电流为直流电流。
可以理解的是，当线圈机构40处于非工作状态时，线圈机构40并没有电流通入，此时线圈机构40并没有强磁场产生，避免线圈机构40在安装或停止作业时因强磁场造成安全隐患。
与现有技术中常用的永磁体相比，线圈机构40不会磁控溅射过程中产生的高温发生退磁现象，对于一些难以起辉的靶材50，也可以通过调节通入线圈机构40电流大小进行改善。
进一步地，固定板70与背板60的距离可调，以改变线圈机构40与靶材50的相对距离。从而可以通过改变固定板70与背板60之间的相对距离，来改变线圈机构40在靶材50工作表面形成的磁场强度，其中工作表面即为靶材50远离背板60的一面。
在本实施例中，背板70由薄铜片材质构成。相对于现有技术中，使用永磁体来生成磁控溅射所需磁场环境时，需要用到铁质背板固定永磁体，而薄铜片背板一般轻于铁质背板，减轻了磁控溅射装置整体重量及制作成本。
详参图2所示，线圈机构40由导线绕成的多个圆环41构成，当线圈机构40通入直流电流后，每个圆环41都会形成一个磁场，多个圆环41通过排列组合最终形成磁控溅射所需要的磁场环境。在本实施例中，圆环41为单层结构，以减少整个线圈机构40的体积，从而减少磁控溅射装置的所需的工作空间大小，且单层结构的圆环使得线圈机构40相对较轻，减轻了磁控溅射装置整体重量。
进一步地，详参图2所示，线圈机构40包括第一线圈单元10，第一线圈单元10包括环形结构100及条形结构200，条形结构200位于环形结构100内。在通电状态下，环形机构100靠近靶材50的一侧可以根据需要设定为n极或s极，条形结构200靠近靶材50的一侧可以根据需要设定为s极或n极，也即使得环形结构100靠近靶材50的一侧与条形结构200靠近靶材50的一侧的磁极始终相反，以形成磁控溅射装置所需的磁场环境。
进一步地，在本实施例中，环形结构100包括两个直线部110以及两个弧形部120，两个直线部110平行间隔排布，且分别位于条形结构200的两侧，两个弧形部120分别位于条形结构200相对的两端，以与两个直线部110配合形成环绕条形结构200的环形结构100。
更进一步地，在本实施例中，每个弧形部120分别与两个直线部110连接。详参图2所示，以环形结构100的顺时针方向为例，位于左侧的直线部110由导线沿顺时针方向绕成的圆环构成，位于上方的弧形部120由导线沿顺时针方向绕成的圆环构成，位于右侧的直线部110由导线沿逆时针方向绕成的圆环构成，位于下方的弧形部120由导线沿顺时针方向绕成的圆环构成。当位于上下方的两个弧形部120分别与两个直线部110连接，需要单独对每个直线部110及每个弧形部120通入直流电流，使得每个直线部110及每个弧形部120在同一侧的磁极相同。
具体地，上述两个弧形部120分别与两个直线部110的连接仅为简单的物理连接，此时每个弧形部120及每个直线部110彼此绝缘，以使每个直线部110及每个弧形部120均可以独立接入所需的电路装置，进行独立通电。
可以理解的是，每个弧形部120的两个端部也可以分别相邻于两个直线部110的端部，当环形结构100需要通电时，直接将每个弧形部120及每个直线部110接入各自所需的电路装置即可。
在其它一些实施例中，可以通过调节构成直线部110及弧形部120的导线绕向，当两个弧形部120分别与两个直线部110电连接后，直接对整个环形结构100通入直流电流即可使得每个直线部110及每个弧形部120在同一侧的磁极相同。
进一步地，详参图3所示，第一线圈单元10的数量为多个，多个第一线圈单元10沿垂直于条形结构200的方向排布，且相邻的两个环形结构100具有共用部150。
在本实施例中，第一线圈单元10的数量为两个，其中相邻的两个环形结构100具有一个共用部150。可以理解的是，当第一线圈单元10的数量为n个时，共用部150的数量为(n-1)个。
进一步地，详参图4，线圈机构40还包括构成部160，每个构成部160位于相邻两个条形结构200的同一侧的端部，相邻两个条形结构200、与这两个条形结构200对应的两个构成部160，以及位于这两个相邻条形结构200之间的共用部150共同构成线圈机构40的第二线圈单元20。其中，相邻两个条形结构200、与这两个条形结构200对应的两个构成部160共同形成一个环状体，以环绕这两个相邻条形结构200之间的共用部150形成的条状体。
可以理解的是，当第二线圈单元20通电后，相邻两个条形结构200、与这两个条形结构200对应的两个构成部160在靠近靶材50的一侧可以根据需要设定为n极或s极，位于这两个相邻条形结构200之间的共用部150在靠近靶材50的一侧可以根据需要设定为s极或n极，以形成磁控溅射装置所需的磁场环境。
如图4所示，在本实施例中，线圈机构40包括两个第一线圈单元10以及一个第二线圈单元20。
可以理解的是，可以通过同步增设第一线圈单元10及构成部160的数量来增设第二线圈单元20数量。以通过使用较少的线圈材料，形成较多的磁控溅射磁场组合，即多个一个环状体环绕一个线状体的结构。
进一步地，详参图5，第一线圈单元10的数目为偶数个，在沿垂直于条形机构150的方向上，位于两端的两个环形结构100的外侧为两个外边部170。线圈机构40还包括两个外围部180，每一个外围部180位于两个外边部170的端部，两个外边部170、两个外围部180以及位于偶数个第一线圈单元10中心的共用部150构成线圈机构40的第三线圈单元30。其中，两个外边部170、两个外围部180形成环状体，环绕位于偶数个第一线圈单元10中心的共用部150形成的条状体。
可以理解的是，当第三线圈单元30通电后，两个外边部170、两个外围部180靠近靶材50的一侧可以根据需要设定为n极或s极，位于偶数个第一线圈单元10中心的共用部150在靠近靶材50的一侧可以根据需要设定为s极或n极。
在本实施例中，为了避免第一线圈单元10、第二线圈单元20及第三线圈单元30生成磁场后互相干扰，每个第一线圈单元10、每个第二线圈单元20及每个第三线圈单元30均独立工作。通过切换不同的线圈单元形成位于同一靶材50不同位置的磁控溅射磁场，提高了靶材50的利用率，降低了生产成本。受益于靶材50能够得到充分利用，使得单套靶材50的使命寿命延长，提高了生产效能。
在一个具体的实施例中，与第三线圈单元30相似规格的永磁体相比，对于同一靶材50而言，使用线圈机构40能够将靶材50的利用率由30％提升至80％。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。