一种针对卧式线溅射系统的掏空靶材的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及太阳能电池技术领域，具体为一种针对卧式线溅射系统的掏空靶 材。
【背景技术】
[0002] 在卧式的磁控溅射镀膜系统中，根据磁场的分布，平面靶材的溅射面将会形成溅 射环，靶材中部区域位于磁极的正上方(具体如图4所示)，由于没有离子的轰击，在镀膜过 程中靶材很少利用到，造成靶材的浪费；同时非刻蚀区域容易积累镀层，靶面积累的镀层形 成靶垢，其在非刻蚀区域附着力不够，由于在卧式溅射镀膜系统中靶材位于被镀膜基片的 正上方，所以实际生产过程中积累的靶垢会掉落在基片上，靶材利用率低，而且中部容易积 累靶垢，由于靶垢与靶材的结合力差，容易脱落到沉积的膜层上面形成缺陷，严重影响产品 的品质。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的是提供一种针对卧式线溅射系统的掏空靶材，具有靶材利用率 高、镀膜品质稳定和结构简单的特点。
[0004] 本实用新型可以通过以下技术方案来实现：
[0005] 本实用新型公开了一种针对卧式线溅射系统的掏空靶材，包括背板和靶材本体， 所述靶材本体层叠设置在所述背板表面，所述靶材本体由若干靶材单元拼接形成，所述靶 材单元包括若干分居两侧排列的侧部靶材单元和设置在侧部靶材单元端部的端部靶材单 元，所述侧部靶材单元和端部靶材单元形成内部封闭区域，所述内部封闭区域内部掏空形 成中部掏空区域。
[0006] 优选地，所述背板为铜背板。
[0007] 优选地，所述靶材单元为平板状矩形靶材。
[0008] 优选地，所述靶材本体的材质为金属靶材、陶瓷靶材或合金靶材。
[0009] 本实用新型一种针对卧式线溅射系统的掏空靶材，具有如下的有益效果：通过在 靶材单元围成的封闭区域（中部非刻蚀区域）的靶材掏空形成中部掏空区域，提高靶材的利 用率；同时溅射出来的靶原子在中部掏空区域区域附着的几率减小，不能累积，从而不会大 量掉落在所镀的膜层上面形成缺陷；另外并对掏空区域使用特殊材质做防护措施，避免溅 射过程中出现杂质污染膜层，有效提高镀膜质量。
【附图说明】
[0010] 附图1为本实用新一种针对卧式线溅射系统的掏空靶材实施例1的太阳能组件正 面示意图；
[0011] 附图2为本实用新型一种针对卧式线溅射系统的掏空靶材实施例1的太阳能组件 背面示意图；
[0012] 附图3为本实用新型一种针对卧式线溅射系统的掏空靶材实施例1的太阳能组件 剖面示意图；
[0013] 附图4为现有技术靶材工作方式示意图；
[0014] 附图5为现有技术靶材结构示意图；
[0015] 附图6为现有技术靶材缺陷形成计算分析物理模型；
[0016] 附图7为本现有技术非掏空靶材溅射过程分析；
[0017] 附图8为本实用新型一种针对卧式线溅射系统的掏空靶材溅射过程分析；
[0018] 附图中标记包括：1、背板，2、侧部靶材单元，3、中部掏空区域，4、端部靶材单元。
【具体实施方式】
[0019] 为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合实施例及 附图对本实用新型产品作进一步详细的说明。
[0020] 如图1~3所示，本实用新型公开了一种针对卧式线溅射系统的掏空靶材，包括背 板1和靶材本体，所述靶材本体层叠设置在所述背板1表面，所述靶材本体由若干靶材单元 拼接形成，所述靶材单元包括若干分居两侧排列的侧部靶材单元2和设置在侧部靶材单元 2端部的端部靶材单元4,所述侧部靶材单元2和端部靶材单元4形成内部封闭区域，所述 内部封闭区域内部掏空形成中部掏空区域3。所述背板1为铜背板。所述靶材单元为平板 状矩形靶材。所述靶材本体的材质为金属靶材、陶瓷靶材或合金靶材。
[0021] 为了进一步分析本实用新型针对卧式线溅射系统的掏空靶材的技术效果，以现有 技术的靶材结构进行分析并设定物理模型进行模拟计算，通过对比进行深入对比。在具体 分析和计算过程中，分别从中部靶非刻蚀区域的大小、中部非刻蚀区靶垢的形成和影响等 方面进行深入研宄。
[0022] 如图4~5所示，现有技术非掏空的平面靶材在结构上存在较多的环状结构，在实 际生产过程中积累的靶垢会掉落在基片上，靶材利用率低，而且中部容易积累靶垢，由于靶 垢与靶材的结合力差，容易脱落到沉积的膜层上面形成缺陷，严重影响产品的品质。
[0023] 据此，可以根据现有技术的靶材结构针对中部靶非刻蚀区域的大小进行计算分 析，具体计算分析过程如下：对于平面磁控溅射，电荷在非均匀磁场中运动除了受到洛伦兹 力外，还要受到一个由于磁场在的空间分布不均匀性而引起的磁阻力，电荷的运动方程为：
[0024]
[0025] 其c
-为磁矩，在磁场中守恒Cva为与B垂直的速度分量，X，y, z的坐标原 点在靶面两磁极的轴线的对称点位置，X指向中间磁极，y平行于靶面)。方程式的右边第3 项就是磁阻力，它与磁场的梯度成正比，但方向始终指向磁场减弱的方向，该力总是阻碍运 动电荷从弱磁场向强磁场区域运动，因此原则上磁场是无条件排斥运动电荷的，这时电子 将以X=〇为中点来回往复振荡，因在X=〇处是所有受约束的电子运动的必经之路，电子浓度 最高，在磁极处电磁场的强度最大，其浓度也就越小，电子浓度在靶面的分布近似符合高斯 分布。所以在磁极处靶材由于电子浓度低于临界值所以不能形成有效溅射；
[0026] 为了算出刻蚀区域的大小，需分析磁控靶的磁场分布，需要计算的区域由溅射靶 材、轭铁、永磁体和极靴等几部分组成，恒定磁场的基本方程为：
Γ
[0027] (方程2)，其微分形式为 （方程3)。对于均 匀的永磁介质，有，而且其自由流/ = 0，故对于永磁体而