一种旋转溅射阴极装置的制作方法

本发明涉及薄膜制备，尤其涉及一种旋转溅射阴极装置。

背景技术：

1、对于传统的孪生磁控溅射旋转阴极装置，阴极内部结构和磁棒连接的部分一般是无法旋转的。靶材的溅射方向只会朝向一个方向，在设备装配成型后，成膜过程中很难实时改变靶材的溅射角度，以至于很难在非平面的工件上形成厚度均匀的薄膜。

2、因此，亟需一种旋转溅射阴极装置，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种旋转溅射阴极装置，能够调整靶材的溅射方向，适应工件的复杂成膜要求，能够适用于非平面成膜等场合。

2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种旋转溅射阴极装置，包括：

4、靶管；

5、靶管驱动组件，连接于所述靶管的一端，所述靶管驱动组件用于驱动所述靶管沿轴向转动；

6、磁棒，所述磁棒同轴间隔插设在所述靶管内部；

7、磁棒驱动组件，设置在所述靶管驱动组件的远离所述靶管的一端，所述磁棒驱动组件连接于所述磁棒，能够驱动所述磁棒沿轴向从初始位置转动任意角度。

8、作为一种旋转溅射阴极装置的优选方案，还包括总壳体，所述总壳体内设置有容置腔，所述靶管驱动组件包括靶管连接转轴，所述靶管连接转轴可转动设置在所述容置腔内，所述靶管连接转轴的上端固定连接于所述靶管。

9、作为一种旋转溅射阴极装置的优选方案，所述靶管驱动组件还包括靶管驱动件、靶管传动带以及靶管带轮，所述靶管传动带传动连接于所述靶管驱动件的输出端和所述靶管带轮，所述靶管带轮同轴套设于所述靶管连接转轴上，所述靶管带轮和部分所述靶管传动带设置在所述容置腔内。

10、作为一种旋转溅射阴极装置的优选方案，所述磁棒驱动组件包括磁棒连接转轴，所述磁棒连接转轴部分同轴贯穿间隔插设在所述靶管连接转轴内，所述磁棒连接转轴的顶端固定连接于所述磁棒。

11、作为一种旋转溅射阴极装置的优选方案，所述磁棒驱动组件还包括磁棒驱动件、磁棒传动带以及磁棒带轮，所述磁棒传动带传动连接于所述磁棒驱动件的输出端和所述磁棒带轮，所述磁棒带轮同轴套设于所述磁棒连接转轴上，所述磁棒带轮和部分所述磁棒传动带设置在所述容置腔内。

12、作为一种旋转溅射阴极装置的优选方案，还包括第一导电组件和第二导电组件，所述总壳体包括阴极壳体，所述第一导电组件能够使所述靶管与所述磁棒连接转轴电连接，所述第二导电组件能够使所述磁棒连接转轴与所述阴极壳体电连接。

13、作为一种旋转溅射阴极装置的优选方案，所述第一导电组件包括滑动件、第一定位件、弹性件以及连接件，所述滑动件的一端可滑动抵接于所述靶管，所述滑动件的另一端可滑动抵接于所述第一定位件，所述第一定位件套设在所述磁棒连接转轴上，所述弹性件的一端抵接于所述第一定位件，另一端卡接于所述磁棒连接转轴，所述连接件的一端电连接于所述第一定位件，另一端电连接于所述磁棒连接转轴。

14、作为一种旋转溅射阴极装置的优选方案，所述第二导电组件包括电连接的碳刷导电组件和导电环，所述导电环电连接于所述阴极壳体，所述碳刷导电组件电连接于所述磁棒连接转轴的底端。

15、作为一种旋转溅射阴极装置的优选方案，还包括密封组件，所述密封组件包括第一密封件、第二密封件和第三密封件，所述第一密封件和所述第二密封件均套设在所述靶管连接转轴上，以将所述容置腔划分为真空腔、中间的第一大气腔以及冷却液腔，所述靶管连接转轴的内腔连通于所述冷却液腔，所述第三密封件套设在所述磁棒连接转轴上，以分隔所述冷却液腔与第二大气腔，所述第二导电组件位于所述第二大气腔。

16、作为一种旋转溅射阴极装置的优选方案，所述第一密封件、所述第二密封件和所述第三密封件均包括密封外环和骨架油封，所述密封外环同轴套设在所述骨架油封的外侧。

17、作为一种旋转溅射阴极装置的优选方案，还包括磁棒定位组件，所述磁棒定位组件用于确定所述磁棒转回所述初始位置。

18、作为一种旋转溅射阴极装置的优选方案，所述磁棒定位组件包括第二定位件和光电传感器，所述第二定位件固定套设在所述磁棒连接转轴上，所述第二定位件上开设有定位通孔，所述定位通孔的孔深方向平行于所述第二定位件的轴向，所述磁棒位于所述初始位置时，所述光电传感器发出的光线穿过所述定位通孔。

19、本发明的有益效果：

20、本发明提供了一种旋转溅射阴极装置，包括靶管、靶管驱动组件、磁棒、磁棒驱动组件以及磁棒定位组件。其中，靶管驱动组件连接于靶管的一端，靶管驱动组件用于驱动靶管沿轴向转动。磁棒同轴间隔插设在靶管内部，磁棒驱动组件设置在靶管驱动组件远离靶管的一端，且连接于磁棒，磁棒驱动组件能够驱动磁棒沿轴向从初始位置转动任意角度，从而改变磁场，以改变靶材的溅射角度，适应工件的复杂成膜要求，尤其适用于非平面成膜等场合。

技术特征：

1.一种旋转溅射阴极装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的旋转溅射阴极装置，其特征在于，还包括总壳体，所述总壳体内设置有容置腔，所述靶管驱动组件(2)包括靶管连接转轴(21)，所述靶管连接转轴(21)可转动设置在所述容置腔内，所述靶管连接转轴(21)的上端固定连接于所述靶管(1)。

3.根据权利要求2所述的旋转溅射阴极装置，其特征在于，所述靶管驱动组件(2)还包括靶管驱动件(22)、靶管传动带(23)以及靶管带轮(24)，所述靶管传动带(23)传动连接于所述靶管驱动件(22)的输出端和所述靶管带轮(24)，所述靶管带轮(24)同轴套设于所述靶管连接转轴(21)上，所述靶管带轮(24)和部分所述靶管传动带(23)设置在所述容置腔内。

4.根据权利要求2所述的旋转溅射阴极装置，其特征在于，所述磁棒驱动组件(4)包括磁棒连接转轴(41)，所述磁棒连接转轴(41)部分同轴贯穿间隔插设在所述靶管连接转轴(21)内，所述磁棒连接转轴(41)的顶端固定连接于所述磁棒(3)。

5.根据权利要求4所述的旋转溅射阴极装置，其特征在于，所述磁棒驱动组件(4)还包括磁棒驱动件(42)、磁棒传动带(43)以及磁棒带轮(44)，所述磁棒传动带(43)传动连接于所述磁棒驱动件(42)的输出端和所述磁棒带轮(44)，所述磁棒带轮(44)同轴套设于所述磁棒连接转轴(41)上，所述磁棒带轮(44)和部分所述磁棒传动带(43)设置在所述容置腔内。

6.根据权利要求4所述的旋转溅射阴极装置，其特征在于，还包括第一导电组件(8)和第二导电组件(9)，所述总壳体包括阴极壳体(7)，所述第一导电组件(8)能够使所述靶管(1)与所述磁棒连接转轴(41)电连接，所述第二导电组件(9)能够使所述磁棒连接转轴(41)与所述阴极壳体(7)电连接。

7.根据权利要求6所述的旋转溅射阴极装置，其特征在于，所述第一导电组件(8)包括滑动件(81)、第一定位件(82)、弹性件(83)以及连接件(84)，所述滑动件(81)的一端可滑动抵接于所述靶管(1)，另一端可滑动抵接于所述第一定位件(82)，所述第一定位件(82)可套设在所述磁棒连接转轴(41)上，所述弹性件(83)的一端抵接于所述第一定位件(82)，另一端卡接于所述磁棒连接转轴(41)，所述连接件(84)的一端电连接于所述第一定位件(82)，另一端电连接于所述磁棒连接转轴(41)。

8.根据权利要求6所述的旋转溅射阴极装置，其特征在于，所述第二导电组件(9)包括电连接的碳刷导电组件(91)和导电环(92)，所述导电环(92)电连接于所述阴极壳体(7)，所述碳刷导电组件(91)电连接于所述磁棒连接转轴(41)的底端。

9.根据权利要求6所述的旋转溅射阴极装置，其特征在于，还包括密封组件，所述密封组件包括第一密封件(10)、第二密封件(11)和第三密封件(12)，所述第一密封件(10)和所述第二密封件(11)均套设在所述靶管连接转轴(21)上，以将所述容置腔划分为真空腔、中间的第一大气腔以及冷却液腔，所述靶管连接转轴(21)的内腔连通于所述冷却液腔，所述第三密封件(12)套设在所述磁棒连接转轴(41)上，以分隔所述冷却液腔与第二大气腔，所述第二导电组件(9)位于所述第二大气腔。

10.根据权利要求9所述的旋转溅射阴极装置，其特征在于，所述第一密封件(10)、所述第二密封件(11)和所述第三密封件(12)均包括密封外环(101)和骨架油封(102)，所述密封外环(101)同轴套设在所述骨架油封(102)的外侧。

11.根据权利要求5所述的旋转溅射阴极装置，其特征在于，还包括磁棒定位组件(5)，所述磁棒定位组件(5)用于确定所述磁棒(3)转回所述初始位置。

12.根据权利要求11所述的旋转溅射阴极装置，其特征在于，所述磁棒定位组件(5)包括第二定位件(51)和光电传感器(52)，所述第二定位件(51)固定套设在所述磁棒连接转轴(41)上，所述第二定位件(51)上开设有定位通孔(511)，所述定位通孔(511)的孔深方向平行于所述第二定位件(51)的轴向，所述磁棒(3)位于所述初始位置时，所述光电传感器(52)发出的光线穿过所述定位通孔(511)。

技术总结
本发明涉及薄膜制备技术领域，尤其涉及一种旋转溅射阴极装置，其包括靶管、靶管驱动组件、磁棒、磁棒驱动组件以及磁棒定位组件。其中，靶管驱动组件连接于靶管的一端，靶管驱动组件用于驱动靶管沿轴向转动。磁棒同轴间隔插设在靶管内部，磁棒驱动组件设置在靶管驱动组件远离靶管的一端，且连接于磁棒，磁棒驱动组件能够驱动磁棒沿轴向从初始位置转动任意角度，从而改变磁场，以改变靶材的溅射角度，适应工件的复杂成膜要求，尤其适用于非平面成膜等场合。

技术研发人员：靳伟,何云鹏
受保护的技术使用者：光驰科技（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8