一种磁控溅射平面靶绝缘结构的制作方法

本发明涉及磁控溅射，更具体地说，是涉及一种磁控溅射平面靶绝缘结构。

背景技术：

1、磁控溅射是一种物理气相沉积(pvd)技术，通过高速的离子轰击，使材料从靶材溅射到基片上，从而形成薄膜。磁控溅射具有设备简单、易于控制、镀膜面积大和附着力强等优点，因此在许多领域得到了广泛应用。在磁控溅射中，电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出大量的氩离子和电子。新电子飞向基片，而氩离子在电场的作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射。磁控溅射的成膜速率高，基片温度低，膜的粘附性好，可实现大面积镀膜。同时，磁控溅射在低气压下进行高速溅射，必须有效地提高气体的离化率。因此，在靶阴极表面引入磁场，利用磁场对带电粒子的约束来提高等离子体密度以增加溅射率。磁控溅射的应用非常广泛，可以制备金属、半导体、绝缘体等多材料，也可应用于高温超导薄膜、铁电体薄膜、巨磁阻薄膜、薄膜发光材料、太阳能电池、记忆合金薄膜等领域的研究。

2、磁控溅射具有操作简单、工艺参数易于精确控制和成膜质量好等特点，成为现代最重要的镀膜方法之一，应用于金属、半导体和绝缘体等多种材料的表面镀膜，具有易于控制成膜厚度、镀膜面积大和附着力强等优点。磁控溅射通过在靶阴极表面引入磁场，利用磁场对带电粒子的约束来提高等离子体密度以增加溅射率。

3、磁控溅射设备中，壳体通常连接到电源地，而电极模组则连接到阴极的金属靶材。电极模组与磁场模组相互连接，形成一个完整的磁控溅射系统。在金属靶材的磁控溅射过程中，入射离子(ar+)在电场的作用下轰击靶材，使得金属靶材表面的中性原子或分子获得足够动能脱离金属靶材表面，沉积在基片表面形成薄膜。金属靶材表面的金属原子也会沉积在壳体与磁场模组之间的绝缘板上。

4、随着磁控溅射过程的进行，绝缘板上的沉积的金属原子会逐渐增多，绝缘板的绝缘性能下降，电流会从电极模组流向电源地，引起短路。一旦发生短路，电源将无法正常供给到靶材上，导致磁控溅射过程停止，设备无法正常工作。

技术实现思路

1、为了克服现有的磁控溅射过程中，绝缘板上沉积的金属原子会增多，绝缘性能下降，电极模组与电源地之间导通，引起短路，导致设备无法正常工作的问题，本发明提供一种磁控溅射平面靶绝缘结构。

2、本发明技术方案如下所述：

3、一种磁控溅射平面靶绝缘结构，包括磁场模组、固定底板以及设于所述磁场模组和所述固定底板之间的绝缘板，所述磁场模组靠近所述绝缘板的一端内凹形成台阶，以减少所述绝缘板上金属原子的沉积，增加所述磁场模组与所述固定底板之间的导通长度。

4、根据上述方案的本发明，所述磁场模组的侧面与所述绝缘板的侧面齐平，所述固定底板的侧面凸出于所述绝缘板侧面。

5、根据上述方案的本发明，所述固定底板设有若干固定位，所述固定底板在固定位处通过螺丝连接所述磁场模组和所述绝缘板，且所述固定位处设有绝缘隔套。

6、根据上述方案的本发明，所述绝缘隔套头部呈锥形结构，所述绝缘隔套的头部延伸于所述绝缘板上，以使所述螺丝锁紧后，所述绝缘隔套与所述绝缘板之间形成密封区。

7、根据上述方案的本发明，所述绝缘隔套的头部与所述磁场模组之间有间隔。

8、根据上述方案的本发明，所述磁场模组、所述绝缘板和所述固定底板在所述固定底板的固定位处的孔径逐渐增大，以增加所述磁场模组与所述固定底板之间的导通长度。

9、根据上述方案的本发明，所述绝缘板靠近所述磁场模组的一端在所述固定位处向外凹陷形成一凹槽。

10、根据上述方案的本发明，所述绝缘隔套呈头部、中部以及尾部三段式，所述绝缘隔套从头部至尾部的外直径逐渐增大，所述绝缘隔套的头部置于所述绝缘板内，所述绝缘隔套的中部和尾部置于所述固定底板内，且所述固定底板在所述固定位处向外凹陷形成一用于放置所述绝缘隔套尾部的放置槽。

11、根据上述方案的本发明，所述绝缘隔套的头部靠近所述固定底板的一端向内凹陷形成一缓冲槽。

12、根据上述方案的本发明，所述绝缘隔套为中空结构，供所述螺丝穿过后与所述磁场模组螺纹连接。

13、根据上述方案的本发明，其有益效果如下：

14、1、本发明通过在磁场模组外圈设有台阶，台阶对绝缘板起到遮蔽作用，台阶正下方的绝缘板的直角边不易粘上金属原子，可以减少绝缘板上的金属原子的沉积，台阶的设置也可以增加磁场模组与固定底板之间的绝缘板的长度，即增加磁场模组与固定底板的导通长度，绝缘板直角边不易粘上金属原子，从而减小爬电机率，进一步增强绝缘作用。

15、2、本发明的绝缘隔套的头部设计成锥形结构，使螺丝锁紧后，绝缘隔套的头部与绝缘板的侧壁紧贴，绝缘隔套的头部与绝缘板之间形成密封区，密封区的形成使得金属原子不易沉积至绝缘隔套头部与绝缘板形成的密封区处，相当于在绝缘板上设置一金属原子不易通过的安全区，从而避免磁场模组与固定底板在固定位处的导通，可以有效地防止爬电现象的发生。

16、3、本发明的绝缘隔套的头部靠近固定底板的一端向内凹陷形成一缓冲槽，缓冲槽为绝缘隔套的锥形头部预留一定的变形空间，防止绝缘隔套的头部变形挤压到绝缘隔套的中部，确保绝缘隔套的中部与绝缘板之间始终保持紧密接触，防止因间隙产生而导致金属原子在绝缘板上沉积。

17、4、本发明的绝缘隔套的头部与磁场模组之间有间隔，此间隔为绝缘板上沉积的金属原子预留空间，金属原子可以沉积至此预留空间内，而不附着在绝缘板的表面，通过优化绝缘隔套与磁场模组之间的间隔设计，可以显著减少金属原子在绝缘板上的沉积，从而避免磁场模组与固定底板在固定位处导通，有效地防止爬电现象的发生。

技术特征：

1.一种磁控溅射平面靶绝缘结构，其特征在于，包括磁场模组、固定底板以及设于所述磁场模组和所述固定底板之间的绝缘板，所述磁场模组靠近所述绝缘板的一端内凹形成台阶，以减少所述绝缘板上金属原子的沉积，增加所述磁场模组与所述固定底板之间的导通长度。

2.根据权利要求1所述的一种磁控溅射平面靶绝缘结构，其特征在于，所述磁场模组的侧面与所述绝缘板的侧面齐平，所述固定底板的侧面凸出于所述绝缘板侧面。

3.根据权利要求1所述的一种磁控溅射平面靶绝缘结构，其特征在于，所述固定底板设有若干固定位，所述固定底板在固定位处通过螺丝连接所述磁场模组和所述绝缘板，且所述固定位处设有绝缘隔套。

4.根据权利要求3所述的一种磁控溅射平面靶绝缘结构，其特征在于，所述绝缘隔套头部呈锥形结构，所述绝缘隔套的头部延伸于所述绝缘板上，以使所述螺丝锁紧后，所述绝缘隔套与所述绝缘板之间形成密封区。

5.根据权利要求3或4所述的一种磁控溅射平面靶绝缘结构，其特征在于，所述绝缘隔套的头部与所述磁场模组之间有间隔。

6.根据权利要求5所述的一种磁控溅射平面靶绝缘结构，其特征在于，所述磁场模组、所述绝缘板和所述固定底板在所述固定底板的固定位处的孔径逐渐增大，以增加所述磁场模组与所述固定底板之间的导通长度。

7.根据权利要求6所述的一种磁控溅射平面靶绝缘结构，其特征在于，所述绝缘板靠近所述磁场模组的一端在所述固定位处向外凹陷形成一凹槽。

8.根据权利要求6或7所述的一种磁控溅射平面靶绝缘结构，其特征在于，所述绝缘隔套的头部靠近所述固定底板的一端向内凹陷形成一缓冲槽。

9.根据权利要求4所述的一种磁控溅射平面靶绝缘结构，其特征在于，所述绝缘隔套呈头部、中部以及尾部三段式，所述绝缘隔套从头部至尾部的外直径逐渐增大，所述绝缘隔套的头部置于所述绝缘板内，所述绝缘隔套的中部和尾部置于所述固定底板内，且所述固定底板在所述固定位处向外凹陷形成一用于放置所述绝缘隔套尾部的放置槽。

10.根据权利要求3或9所述的一种磁控溅射平面靶绝缘结构，其特征在于，所述绝缘隔套为中空结构，供所述螺丝穿过后与所述磁场模组螺纹连接。

技术总结
本发明公开了一种磁控溅射平面靶绝缘结构，包括磁场模组、固定底板以及设于所述磁场模组和所述固定底板之间的绝缘板，所述磁场模组靠近所述绝缘板的一端内凹形成台阶，以减少所述绝缘板上金属原子的沉积，增加所述磁场模组与所述固定底板之间的导通长度。本发明通过在磁场模组外圈设有台阶，台阶对绝缘板起到遮蔽作用，台阶正下方的绝缘板的直角边不易粘上金属原子，可以减少绝缘板上的金属原子的沉积，台阶的设置也可以增加磁场模组与固定底板的导通长度，绝缘板直角边不易粘上金属原子，从而减小爬电机率，进一步增强绝缘作用。

技术研发人员：臧伟,罗能铁
受保护的技术使用者：深圳市镭煜科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17