一种靶面磁场分布宽度可调的平面磁控溅射靶

本发明涉及磁控溅射，具体涉及一种靶面磁场分布宽度可调的平面磁控溅射靶。

背景技术：

1、磁控溅射靶是磁控溅射技术的关键部件，其工作原理为：电子在靶材表面电磁场的作用下做螺旋锥摆运动，并与靶材表面附近的氩原子发生碰撞，电离出大量的氩离子和电子，从而在靶材表面形成等离子体；氩离子在电场的作用下加速轰击靶材，使得靶材表面溅射出大量的靶材原子和二次电子，呈中性的靶原子沉积在基片上沉积形成薄膜，二次电子在电磁场的作用下运动成为维持氩气电离形成等离子体的能量来源。

2、传统的平面磁控溅射靶采用中间磁体和外围固定环状磁体的磁场布局。这种布局由于外围环状磁体固定，在溅射过程中仅在位于中间磁体和环状磁体之间的靶面区域形成截面为v字形的环状刻蚀沟槽，导致平面靶材的利用率低。

技术实现思路

1、因此，本发明为了改善相关技术中平面磁控溅射靶靶材利用率低的问题，从而提供一种靶面磁场分布宽度可调的平面磁控溅射靶，通过逐渐增加靶材表面磁场分布的宽度，从而在靶材表面形成截面为u字形的环状刻蚀沟槽，从而提高平面磁控溅射靶的靶材利用率。

2、一种靶面磁场分布宽度可调的平面磁控溅射靶，包括导磁座以及设置在所述导磁座上的靶材部件，还包括设置于所述导磁座以及所述靶材部件之间的磁体部件，所述磁体部件包括设置在所述导磁座上的中心磁体以及若干移动磁体组，若干所述移动磁体组将所述中心磁体包围，所述移动磁体组包括第一磁体以及设置于所述第一磁体两侧的第二磁体，所述第一磁体与所述导磁座滑动连接，所述第一磁体可朝靠近或远离所述中心磁体的方向移动。

3、进一步的，所述移动磁体组至少有两组，若干所述移动磁体组在所述导磁座上呈放射状均匀设置，所述移动磁体组的所述第二磁体与相邻所述移动磁体组的第二磁体抵接。

4、进一步的，所述导磁座开设有若干滑槽，若干所述滑槽在所述导磁座上呈放射状均匀设置，所述滑槽的数量与所述移动磁体组的数量相同且一一对应，所述第一磁体具有滑动部，所述第一磁体通过其滑动部与所述滑槽滑动连接。

5、进一步的，所述第一磁体具有用于安装所述第二磁体的通孔，所述第二磁体与所述第一磁体的通孔滑动连接。

6、进一步的，所述第一磁体的通孔的中部设置有用于分隔所述第二磁体的分隔组件，所述分隔组件包括设置于所述第一磁体通孔中部的挡板。

7、进一步的，所述分隔组件还包括位于所述挡板两侧的第一弹簧以及第二弹簧，其中一个所述第二磁体与所述第一弹簧抵接，另一个所述第二磁体与所述第二弹簧抵接。

8、进一步的，还包括用于驱动所述移动磁体组的驱动部件，所述驱动部件包括设置于所述导磁座远离所述磁体部件一侧的转盘，所述转盘转动设置有若干连接组件，若干连接组件沿所述转盘的周向均匀设置，若干所述连接组件的数量与所述移动磁体组的数量相同且一一对应，所述连接组件与所述移动磁体组转动连接。

9、进一步的，所述连接组件包括与所述转盘固定连接的固定座、与所述固定座转动连接的连接杆以及与所述连接杆转动连接的连接座，所述连接座与所述移动磁体组固定连接。

10、进一步的，所述固定座具有用于与所述连接杆配合的光轴，所述连接杆长度方向的两端具有关节轴承，所述连接杆长度方向一端的关节轴承套设于所述固定座的光轴并通过螺母固定；所述连接座具有用于与所述连接杆配合的光轴，所述连接杆长度方向另一端的关节轴承套设于所述连接座的光轴并通过螺母固定。

11、本发明技术方案，具有如下优点：

12、1.本发明的一种靶面磁场分布宽度可调的平面磁控溅射靶，通过在导磁座上设置移动磁体组，移动磁体组可朝靠近或远离中心磁体的方向移动，使得靶材在使用过程中，可逐步移动磁体组继而逐步增加靶面磁场分布区域的面积，进而使得溅射靶材表面刻蚀沟槽的宽度逐渐增加，有效提高平面磁控溅射靶的靶材利用率，改善相关技术中平面磁控溅射靶靶材利用率低的问题。

13、2.磁控溅射靶通过在第一磁体中开设通孔，在第一磁体的通孔中安装第二磁体的方式，在导磁座上滑动第一磁体时，可以同步移动第二磁体，同时第二磁体会沿第一磁体的通孔滑动从而调整伸出的长度，通过保持与相邻的第二磁体抵接来维持磁场，调节方式简单方便，增加磁控溅射靶的使用便捷性。

14、3.磁控溅射靶还在第一磁体中设置分隔组件，通过设置分隔组件，在挡板的作用下能对第一磁体两侧的第二磁体进行分隔，在弹簧的作用力下，第一磁体两侧的第二磁体在移动时能自动对齐，进一步增加磁控溅射靶的使用便捷性。

15、4.磁控溅射靶还包括驱动部件，通过转动驱动部件的圆盘，即可对实现对全部的第一磁体进行驱动，通过设置驱动部件，使得磁控溅射靶调节第一磁体的操作简单方便，从而进一步增加磁控溅射靶的使用便捷性。

技术特征：

1.一种靶面磁场分布宽度可调的平面磁控溅射靶，包括导磁座(1)以及设置在所述导磁座(1)上的靶材部件(2)，其特征在于，还包括设置于所述导磁座(1)以及所述靶材部件(2)之间的磁体部件(3)，所述磁体部件(3)包括设置在所述导磁座(1)上的中心磁体(31)以及若干移动磁体组(32)，若干所述移动磁体组(32)将所述中心磁体(31)包围，所述移动磁体组(32)包括第一磁体(321)以及设置于所述第一磁体(321)两侧的第二磁体(322)，所述第一磁体(321)与所述导磁座(1)滑动连接，所述第一磁体(321)可朝靠近或远离所述中心磁体(31)的方向移动。

2.根据权利要求1所述的一种靶面磁场分布宽度可调的平面磁控溅射靶，其特征在于，所述移动磁体组(32)至少有两组，若干所述移动磁体组(32)在所述导磁座(1)上呈放射状均匀设置，所述移动磁体组(32)的所述第二磁体(322)与相邻所述移动磁体组(32)的第二磁体(322)抵接。

3.根据权利要求2所述的一种靶面磁场分布宽度可调的平面磁控溅射靶，其特征在于，所述导磁座(1)开设有若干滑槽(11)，若干所述滑槽(11)在所述导磁座(1)上呈放射状均匀设置，所述滑槽(11)的数量与所述移动磁体组(32)的数量相同且一一对应，所述第一磁体(321)具有滑动部(3211)，所述第一磁体(321)通过其滑动部(3211)与所述滑槽(11)滑动连接。

4.根据权利要求3所述的一种靶面磁场分布宽度可调的平面磁控溅射靶，其特征在于，所述第一磁体(321)具有用于安装所述第二磁体(322)的通孔，所述第二磁体(322)与所述第一磁体(321)的通孔滑动连接。

5.根据权利要求4所述的一种靶面磁场分布宽度可调的平面磁控溅射靶，其特征在于，所述第一磁体(321)的通孔的中部设置有用于分隔所述第二磁体(322)的分隔组件(3212)，所述分隔组件(3212)包括设置于所述第一磁体(321)通孔中部的挡板(32121)。

6.根据权利要求5所述的一种靶面磁场分布宽度可调的平面磁控溅射靶，其特征在于，所述分隔组件(3212)还包括位于所述挡板(32121)两侧的第一弹簧(32122)以及第二弹簧(32123)，其中一个所述第二磁体(322)与所述第一弹簧(32122)抵接，另一个所述第二磁体(322)与所述第二弹簧(32123)抵接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种靶面磁场分布宽度可调的平面磁控溅射靶，其特征在于，还包括用于驱动所述移动磁体组(32)的驱动部件(4)，所述驱动部件(4)包括设置于所述导磁座(1)远离所述磁体部件(3)一侧的转盘(41)，所述转盘(41)转动设置有若干连接组件(42)，若干连接组件(42)沿所述转盘(41)的周向均匀设置，若干所述连接组件(42)的数量与所述移动磁体组(32)的数量相同且一一对应，所述连接组件(42)与所述移动磁体组(32)转动连接。

8.根据权利要求7所述的一种靶面磁场分布宽度可调的平面磁控溅射靶，其特征在于，所述连接组件(42)包括与所述转盘(41)固定连接的固定座(421)、与所述固定座(421)转动连接的连接杆(422)以及与所述连接杆(422)转动连接的连接座(423)，所述连接座(423)与所述移动磁体组(32)固定连接。

9.根据权利要求8所述的一种靶面磁场分布宽度可调的平面磁控溅射靶，其特征在于，所述固定座(421)具有用于与所述连接杆(422)配合的光轴，所述连接杆(422)长度方向的两端具有关节轴承，所述连接杆(422)长度方向一端的关节轴承套设于所述固定座(421)的光轴并通过螺母固定；所述连接座(423)具有用于与所述连接杆(422)配合的光轴，所述连接杆(422)长度方向另一端的关节轴承套设于所述连接座(423)的光轴并通过螺母固定。

技术总结
本发明涉及磁控溅射技术领域，具体涉及一种靶面磁场分布宽度可调的平面磁控溅射靶，包括导磁座以及设置在导磁座上的靶材部件，还包括设置于导磁座以及靶材部件之间的磁体部件，磁体部件包括设置在导磁座上的中心磁体以及若干移动磁体组，移动磁体组包括第一磁体以及设置于第一磁体两侧的第二磁体，第一磁体与导磁座滑动连接，第一磁体可朝靠近或远离中心磁体的方向移动。从而可通过逐步移动外围的移动磁体组来逐渐增加靶材表面的磁场分布宽度，以增加靶材表面的等离子体宽度，从而使得靶材表面刻蚀沟槽的宽度逐渐增加，有效提高平面磁控溅射靶的靶材利用率，改善相关技术中平面磁控溅射靶靶材利用率低的问题。

技术研发人员：朱国,刘文玉,杜琪鑫,黄坜平
受保护的技术使用者：湖南城市学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13