改进式的磁控溅射镀膜装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及改进式的磁控溅射镀膜装置。
【背景技术】
[0002]溅射镀膜就是在真空中利用荷能粒子轰击靶表面，使被轰击出的粒子沉积在基片上的技术。通常，利用低压惰性气体辉光放电来产生入射离子。阴极靶由镀膜材料制成，基片作为阳极，真空室中通入0.1-1OPa的氩气或其它惰性气体，在阴极(靶)1_3KV直流负高压或13.56MHz的射频电压作用下产生辉光放电。电离出的氩离子轰击靶表面，使得靶原子溅出并沉积在基片上，形成薄膜。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。
[0003]如图1和图2所示，现有的磁控溅射镀膜装置一般是将磁铁设置于靶材20阴极表面21的下方，这样在靶材20阴极表面21的上方形成磁场，该磁场的方向与电场E正交。当磁控溅射镀膜装置的真空室内充入氩气后，便被电离出大量的氩离子和电子，放电产生的氩离子轰击阴极(靶材)的表面，电子受磁场的洛仑兹力作用，沿垂直于磁力线B方向在磁场的区域A内运动(如图所示，电子沿着路径L运动)，这些电子运动路径长，增加了气体分子磁撞的机会，使气体的电离几率增加，进而增大了磁场的区域A处的溅射速率，因此使靶材20表面的区域A处容易被消耗形成凹坑21，使靶材20变薄，这样的缺点是靶材的利用率低，当凹坑21深度达到一定程度时，靶材就不能继续使用。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术的不足，本实用新型的目的旨在于提供一种可以有效提高靶材利用率的改进式的磁控溅射镀膜装置。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]改进式的磁控溅射镀膜装置，该磁控溅射镀膜装置的内部形成一溅射腔，该溅射腔的相对两侧分别设置有工件安装位和靶材安装位，靶材安装位上安装有靶材，该磁控溅射镀膜装置还包括电极组件，该电极组件用于形成一个方向从工件安装位指向靶材安装位的电场，该磁控溅射镀膜装置还包括沿靶材的周向外侧间隔排列的多个磁铁，相邻两个磁铁之间形成的磁场中的至少一部分磁感线在靶材靠近溅射腔的表面上的投影的指向与顺时针方向一致。
[0007]相邻两个磁铁相对而设的两个磁极之间形成的至少一部分磁感线在靶材靠近溅射腔的表面上的投影的指向与顺时针方向一致。
[0008]该磁控派射镀膜装置包括第一壳体和第二壳体，第一壳体和第二壳体围成该派射腔。
[0009]第一壳体和第二壳体之间夹设有密封圈。
[0010]该磁控溅射镀膜装置还包括安装座，第一壳体固设于安装座上，第二壳体的一端铰接于安装座上，安装座上设有固定孔，第二壳体上设有用于插设于固定孔上的固定柱。
[0011]溅射腔上设有出气孔，安装座上安装有一连通于出气孔的真空泵。
[0012]本实用新型的有益效果在于:
[0013]相比于现有技术，本实用新型在沿靶材的周向外侧间隔排列有多个磁铁，相邻两个磁铁之间形成的磁场中的至少一部分磁感线在靶材靠近溅射腔的表面上的投影的指向与顺时针方向一致，而且电场的方向从工件安装位指向靶材安装位，因此，电子收到的洛仑兹力的方向从靶材的外侧指向靶材的中心，电子受磁场洛仑磁力影响被被束缚在靠近靶材的周缘的磁场区域内并增加了与该区域处的氩气磁撞的机会，使氩气的电离几率增加，进而增大了该区域处的溅射速率，因此使靶材的周缘与磁场区域对应的部分容易被消耗而腐蚀形成凹坑，当靶材的凹坑达到一定深度时，可将靶材旋转一定角度，就可以将没有腐蚀过的部分对准磁场区域继续利用，这样提高了靶材的利用效率。
【附图说明】
[0014]图1为现有技术的磁控溅射镀膜装置的工作状态示意图；
[0015]图2为现有技术的靶材被消耗后的结构示意图；
[0016]图3为本实用新型的磁控溅射镀膜装置的结构示意图；
[0017]图4为图3在第二壳体展开后的结构示意图；
[0018]图5为本实用新型的工作工作状态示意图；
[0019]图6为本实用新型的靶材被消耗后的结构示意图；
[0020]其中:B1、磁感线；F、洛仑兹力；10、溅射腔；11、出气孔；12、进气孔；101、工件安装位；102、靶材安装位；20、靶材；21、凹坑；30、磁铁；31、磁极；40、第一壳体；50、第二壳体；51、固定柱；60、密封圈；70、安装座；71、固定孔；80、真空泵。
【具体实施方式】
[0021]下面，结合附图以及【具体实施方式】，对本实用新型做进一步描述:
[0022]如图3和图4所示，本实用新型的改进式的磁控溅射镀膜装置，该磁控溅射镀膜装置的内部形成一溅射腔10，该溅射腔10的相对两侧分别设置有工件安装位101和靶材安装位102，靶材安装位102上安装有靶材20，该磁控溅射镀膜装置还包括电极组件(图中未示出)，该电极组件用于形成一个方向从工件安装位101指向靶材安装位102的电场，该磁控溅射镀膜装置还包括沿靶材20的周向外侧间隔排列的多个磁铁30，相邻两个磁铁30之间形成的磁场中的至少一部分磁感线BI在靶材20靠近溅射腔10的表面上的投影的指向与顺时针方向一致。
[0023]请一同参照图5和6，在工作时，往溅射腔10内充入氩气(本实施例的惰性气体为氩气)后，氩气便被电离出大量的氩离子和电子，放电产生的氩离子轰击靶材20的表面，电子在加速飞向工件安装位101的过程中受磁场洛仑磁力F的影响，由于相邻两个磁铁30之间形成的磁场中的至少一部分磁感线BI在靶材20靠近溅射腔10的表面上的投影的指向与顺时针方向一致，而且电场的方向从工件安装位101指向靶材安装位102，因此，电子收到的洛仑兹力F的方向从靶材20的外侧指向靶材20的中心，电子受磁场洛仑磁力F影响被被束缚在靠近靶材20的周缘的磁场区域内并增加了与该区域处的氩气磁撞的机会，使氩气的电离几率增加，进而增大了该区域处的溅射速率，因此使靶材20的周缘与磁场区域对应的部分容易被消耗而腐蚀形成凹坑21，当靶材20的凹坑21达到一定深度时，可将靶材20旋转一定角度，就可以将没有腐蚀过的部分对准磁场区域继续利用，这样提高了靶材20的利用效率。工件安装位101上安装有带镀膜的工件，氩离子轰击靶材20后，使得靶原子溅出并沉积在带镀膜的工件表面上，形成薄膜。
[0024]进一步地，为使相邻两个磁铁30之间形成的磁场中的至少一部分磁感线BI在靶材20靠近溅射腔10的表面上的投影的指向与顺时针方向一致，本实施例中，令相邻两个磁铁30相对而设的两个磁极31之间形成的至少一部分磁感线BI在靶材20靠近溅射腔10的表面上的投影的指向与顺时针方向一致。具体地，如图5所示，从工件安装位101往靶材安装位102的方向看，每个磁铁30的N极和S极大致沿着顺时针依次排列。当然，磁铁30的磁极也可以是其他布置方式，只要保证相邻两个磁铁30之间形成的磁场中的至少一部分磁感线BI在靶材20靠近溅射腔10的表面上的投影的指向与顺时针方向一致即可。
[0025]进一步地，该磁控溅射镀膜装置包括第一壳体40和第二壳体50，第一壳体40和第二壳体50围成该溅射腔10。
[0026]进一步地，第一壳体40和第二壳体50之间夹设有密封圈60，密封圈60用于保证溅射腔10的密封性。
[0027]进一步地，该磁控溅射镀膜装置还包括安装座70，第一壳体40固设于安装座70上，第二壳体50的一端铰接于安装座70上，安装座70上设有固定孔71，第二壳体50上设有用于插设于固定孔71上的固定柱51。
[0028]进一步地，溅射腔10上设有出气孔11，安装座70上安装有一连通于出气孔11的真空泵80，真空泵80用于将溅射腔10抽真空，优选地，真空泵80为分子泵。
[0029]进一步地，溅射腔10上设有进气孔12，进气孔12用于为溅射腔10充入氩气。
[0030]对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。
【主权项】
1.改进式的磁控溅射镀膜装置，该磁控溅射镀膜装置的内部形成一溅射腔，该溅射腔的相对两侧分别设置有工件安装位和靶材安装位，靶材安装位上安装有靶材，该磁控溅射镀膜装置还包括电极组件，该电极组件用于形成一个方向从工件安装位指向靶材安装位的电场，其特征在于，该磁控溅射镀膜装置还包括沿靶材的周向外侧间隔排列的多个磁铁，相邻两个磁铁之间形成的磁场中的至少一部分磁感线在靶材靠近溅射腔的表面上的投影的指向与顺时针方向一致。2.如权利要求1所述的改进式的磁控溅射镀膜装置，其特征在于，相邻两个磁铁相对而设的两个磁极之间形成的至少一部分磁感线在靶材靠近溅射腔的表面上的投影的指向与顺时针方向一致。3.如权利要求1所述的改进式的磁控溅射镀膜装置，其特征在于，该磁控溅射镀膜装置包括第一壳体和第二壳体，第一壳体和第二壳体围成该溅射腔。4.如权利要求3所述的改进式的磁控溅射镀膜装置，其特征在于，第一壳体和第二壳体之间夹设有密封圈。5.如权利要求3所述的改进式的磁控溅射镀膜装置，其特征在于，该磁控溅射镀膜装置还包括安装座，第一壳体固设于安装座上，第二壳体的一端铰接于安装座上，安装座上设有固定孔，第二壳体上设有用于插设于固定孔上的固定柱。6.如权利要求5所述的改进式的磁控溅射镀膜装置，其特征在于，溅射腔上设有出气孔，安装座上安装有一连通于出气孔的真空泵。
【专利摘要】改进式的磁控溅射镀膜装置，该磁控溅射镀膜装置的内部形成一溅射腔，该溅射腔的相对两侧分别设置有工件安装位和靶材安装位，靶材安装位上安装有靶材，该磁控溅射镀膜装置还包括电极组件以及沿靶材的周向外侧间隔排列的多个磁铁，相邻两个磁铁之间形成的磁场中的至少一部分磁感线在靶材靠近溅射腔的表面上的投影的指向与顺时针方向一致。本实用新型在使用时，电子受磁场洛仑磁力影响被束缚在靠近靶材的周缘的磁场区域内并增加了与该区域处的氩气磁撞的机会，因此使靶材的周缘与磁场区域对应的部分容易被消耗而腐蚀形成凹坑，当靶材的凹坑达到一定深度时，可将靶材旋转一定角度，就可以将没有腐蚀过的部分对准磁场区域继续利用。
【IPC分类】C23C14/35
【公开号】CN204690096
【申请号】CN201520344545
【发明人】李楚生
【申请人】讯维数码科技(中山)有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年5月25日