一种中频磁控溅射镀膜用阴极的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种磁控溅射镀膜装置，具体涉及一种中频磁控溅射镀膜用阴极。
[0002]
【背景技术】
[0003]磁控溅射是一种广泛应用于机械、电子、半导体等领域的镀膜方式，其工作原理为:电子在电场作用下飞向基片，在此过程中与惰性气体原子发生碰撞，使惰性气体原子电离产生出惰性气体正离子和新的电子；惰性气体正离子在电场作用下加速飞向阴极，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射，溅射出的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜。新产生的电子在电场和磁场作用下，以近似摆线形式在靶表面做圆周运动，这些电子的运动路径不仅很长，而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内继续碰撞惰性气体原子，新产生的惰性气体正离子不断轰击靶材，从而提高了沉积速率。而目前，一般在靶座与真空室侧壁间设置覆盖整个靶座的密封件或增加屏蔽罩以确保两者间相密封设置，由于密封区域跨度较大，对靶座上的密封面平整度要求较高。而同时，传统的固定靶材主要采用直接用内六角螺栓等通过压靶条将靶材固定在靶背板上，这种方式通常使得靶材的厚度受到限制，不能低于某一定值；另一方面，由于采用内六角螺栓通过压靶条固定靶材，溅射时压靶条材料也会一同被溅射并沉积到基片上，使得基片上所溅射的膜层被引入杂质，降低所镀薄膜的纯度和质量；此外，溅射物质还会沉积到螺栓孔附近使螺栓孔堵塞，造成更换靶材时靶材难以取下。
[0004]
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种中频磁控溅射镀膜用阴极，其结构简单、密封性能好、所镀薄膜的质量好。
[0006]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是:一种中频磁控溅射镀膜用阴极，安装在磁控溅射镀膜真空室内，包括安装在所述真空室侧壁上的靶座、安装在所述靶座正面的靶背板、固设在所述靶座内腔中的密闭的冷却水箱、固设在所述冷却水箱内的磁体以及焊接在所述靶背板正面的一组靶材，所述靶座与所述真空室侧壁间还设有用于两者密封的多个密封件，所述真空室侧壁外还设有用于向所述冷却水箱内供水的水嘴，所述水嘴沿其轴向穿设通过所述密封件，所述水嘴与所述密封件在数量上相等。
[0007]优选地，所述密封件有两个，分别设于所述靶座背面的上下两端。
[0008]优选地，所述真空室侧壁外侧还设有绝缘垫，所述水嘴轴向穿过所述绝缘垫、所述真空室侧壁、所述密封件后向所述冷却水箱内供水。
[0009]优选地，所述靶背板正面涂抹有用于焊接所述靶材的焊料，所述焊料为含铟焊料。
[0010]优选地，所述靶座与所述靶背板间设有用于两者密封的密封圈。
[0011]优选地，所述靶材为S12靶材。
[0012]优选地，所述靶背板为铜质背板。
[0013]进一步优选地，所述靶座与所述靶背板间还设有用于两者密封的密封圈。
[0014]由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点:本发明的中频磁控溅射镀膜用阴极，通过设置在靶座与真空室侧壁间的密封件、以及安装在真空室侧壁外的轴向穿过所述密封件的水嘴，从而确保了在镀膜过程中，真空室内的真空度，减少了靶座与真空室侧壁间的漏气率，提高了溅射效果；同时，通过焊接的方式将靶材固设在靶背板上，不仅简化了阴极的结构，同时可以防止在镀膜过程中引入杂质，确保了所镀薄膜的质量。
【附图说明】
[0015]附图1为本发明所述的中频磁控溅射镀膜用阴极的结构示意图；
附图2为附图1所述的中频磁控溅射镀膜用阴极的剖视图；
其中:1、真空室侧壁；2、靶座；3、冷却水箱；4、磁体；5、靶背板；6、靶材；7、水嘴；8、密封件；9、焊料；11、密封圈；12、固定块；13、绝缘垫。
[0016]
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
[0018]参见图1所示，一种中频磁控溅射镀膜用阴极，安装在磁控溅射镀膜真空室内，包括安装在真空室侧壁I上的靶座2、安装在靶座2正面的靶背板5、固设在靶座2内腔中的密闭的冷却水箱3、固设在冷却水箱3内的磁体4以及焊接在靶背板5正面的一组靶材6。在本实施例中，靶材6采用了 S12靶材6，靶背板5采用了导热性好的铜质背板，而磁体4采用了永磁铁，磁体4通过固定块12固定在冷却水箱3内，为了防止冷却水中的杂质离子干扰磁体4以降低磁体4的磁性，该冷却水箱3内所通入的冷却水为去离子水。
[0019]参见图2所示，为了确保靶座2与真空室侧壁I间相密封设置，在靶座2与真空室侧壁I间设有多个密封件8，在本实施例中，该密封件8包括位于靶座2背面上下两端的两个密封件8，在真空室侧壁I的外部还设有用于向冷却水箱3内供水的水嘴7、绝缘垫13，水嘴7沿其轴向穿设通过绝缘垫13、真空室侧壁1、密封件8后向冷却水箱3内供水，进而将靶座2与真空室侧壁I相压紧以确保两者间的密封程度，水嘴7的数量与密封件8的数量相等，密封件8为绝缘密封垫。
[0020]参见图2所示，在靶背板5的正面涂抹有用于焊接靶材6的焊料9，该焊料9为含铟焊料9，含铟焊料9在镀膜过程中，受到真空室内高温的影响而熔化从而将靶材6更为牢固地固定在靶背板5上，通过焊接地方式进行靶材6的固定，不仅简化了阴极的结构，而且，解决了现有技术中采用内六角螺栓固定靶材6所带来的在镀膜过程中引入杂质，从而降低了所镀薄膜质量的问题。
[0021]为了防止靶背板5与靶座2间存在缝隙，而导致密封不良漏气，在靶座2与靶背板5间设置有用于两者密封的密封圈11。
[0022]综上所述，本发明的中频磁控溅射镀膜用阴极，通过在靶座与真空室侧壁间设置密封件、真空室侧壁外设置可轴向穿过密封件的水嘴，使得靶座与真空室侧壁间相密封，减少了靶座与真空室侧壁间的漏气率、提高了溅射效率；同时，通过焊料焊接的方式将靶材固定在靶背板上，不仅简化了阴极的结构，还有效地防止了在镀膜过程中引入杂质的问题，提高了所镀薄膜的质量。
[0023]上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种中频磁控溅射镀膜用阴极，安装在磁控溅射镀膜真空室内，其特征在于:包括安装在所述真空室侧壁上的靶座、安装在所述靶座正面的靶背板、固设在所述靶座内腔中的密闭的冷却水箱、固设在所述冷却水箱内的磁体以及焊接在所述靶背板正面的一组靶材，所述靶座与所述真空室侧壁间还设有用于两者密封的多个密封件，所述真空室侧壁外还设有用于向所述冷却水箱内供水的水嘴，所述水嘴沿其轴向穿设通过所述密封件，所述水嘴与所述密封件在数量上相等。
2.根据权利要求1所述的中频磁控溅射镀膜用阴极，其特征在于:所述密封件有两个，分别设于所述靶座背面的上下两端。
3.根据权利要求1所述的中频磁控溅射镀膜用阴极，其特征在于:所述真空室侧壁外侧还设有绝缘垫，所述水嘴轴向穿过所述绝缘垫、所述真空室侧壁、所述密封件后向所述冷却水箱内供水。
4.根据权利要求1所述的中频磁控溅射镀膜用阴极，其特征在于:所述靶背板正面涂抹有用于焊接所述靶材的焊料，所述焊料为含铟焊料。
5.根据权利要求1所述的中频磁控溅射镀膜用阴极，其特征在于:所述靶座与所述靶背板间设有用于两者密封的密封圈。
6.根据权利要求1所述的中频磁控溅射镀膜用阴极，其特征在于:所述靶材为S12-材。
7.根据权利要求1所述的中频磁控溅射镀膜用阴极，其特征在于:所述靶背板为铜质背板。
8.根据权利要求1至7任一所述的中频磁控溅射镀膜用阴极，其特征在于:所述靶座与所述靶背板间还设有用于两者密封的密封圈。
【专利摘要】本发明公开了 一种中频磁控溅射镀膜用阴极，安装在磁控溅射镀膜真空室内，包括安装在真空室侧壁上的靶座、安装在靶座正面的靶背板、固设在靶座内腔中的密闭的冷却水箱、固设在冷却水箱内的磁体以及焊接在靶背板正面的一组磁控溅射靶材，靶座与真空室侧壁间还设有用于两者密封的多个密封件，真空室侧壁外还设有用于向冷却水箱内供水的水嘴，该水嘴沿其轴向穿设通过密封件，水嘴与密封件在数量上相等，通过设置密封件与可轴向穿过该密封件的水嘴，确保了靶座与真空室侧壁间的密封性，同时通过焊接的方式将靶材固设在靶背板上，不仅简化了阴极的结构，同时还有效地防止了在镀膜过程中可能引入杂质的情况发生，确保了所镀薄膜的质量。
【IPC分类】C23C14-35
【公开号】CN104532199
【申请号】CN201410784673
【发明人】李震
【申请人】张家港市铭斯特光电科技有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月16日