[發(fā)明專利]超高真空磁控濺射矩形平面濺射靶

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710022718.0
• 申請日: 2007-05-25
• 公開（公告）號: CN101311300A
• 公開（公告）日: 2008-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱凱;韓奇峰;姬長建;曹先存;段鋮宏;尹志軍;李新化;王玉琦
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域??本發(fā)明涉及一種磁控濺射靶，尤其是一種超高真空磁控濺射矩形平面濺射靶。

背景技術(shù)??磁控濺射技術(shù)利用電場和磁場的共同作用，使電子在磁力線與靶表面所包圍的狹小空間作螺旋運(yùn)動(dòng)，提高了電子與濺射氣體原子之間的碰撞幾率，因此它具有濺射速率高、電壓低、效率高和襯底溫度低等優(yōu)勢。自問世以來，以其具有高速和低基底溫升兩大特點(diǎn)使薄膜制備工藝發(fā)生了巨大的變化。目前，磁控濺射鍍膜已經(jīng)成為工業(yè)鍍膜生產(chǎn)中最主要的技術(shù)之一，隨著其應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，需鍍膜工件的表面積也越來越大，如液晶顯示器上使用的透明導(dǎo)電膜、建筑物的裝飾玻璃等。磁控濺射鍍膜設(shè)備上均需使用的磁控濺射靶的基本構(gòu)造如同在1989年1月11日公告的中國實(shí)用新型專利申請說明書CN?2030599U中披露的“一種平面磁控濺射靶”。它采用磁體密封罩內(nèi)置有純鐵、磁體和冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在使用時(shí)，將其作為濺射設(shè)備的陰極經(jīng)安裝法蘭置于真空室內(nèi)，并經(jīng)冷卻水管對其中的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行連續(xù)不斷地供水。但是，這種濺射靶存在著不足之處，首先，磁體密封罩內(nèi)裝入純鐵、磁體和冷卻系統(tǒng)后，若為焊接封裝，則日后難以對裝入其內(nèi)的各部件進(jìn)行必要的維修和更換，若為蓋板式封裝，則封裝處極易發(fā)生漏氣滲水現(xiàn)象；其次，作為陰極，需與濺射設(shè)備中的其它部件進(jìn)行電氣絕緣，而絕緣層均為非金屬材料制成，這就無法使用焊接的方式來解決相互間的密封問題；再次，因其結(jié)構(gòu)上的缺陷，使濺射設(shè)備的真空度最高只能達(dá)到10^-5Pa，由于設(shè)備的真空度不高，在進(jìn)行金屬濺射工藝時(shí)，因環(huán)境中存在較多的水汽分子和氧分子等，會(huì)造成金屬層的顏色不正常，有灰暗渾濁區(qū)域、反光度差和可焊性差等缺陷，嚴(yán)重地影響了半導(dǎo)體器件及電路的性能和成品率，以及鍍膜工件外觀和內(nèi)在的品質(zhì)；最后，為實(shí)現(xiàn)能對大面積的工件進(jìn)行鍍膜的目的，其濺射靶的面積就需增大，其中靶的長度通常超過一米，這必將會(huì)使靶的重量加大，從而又產(chǎn)生了濺射靶安全固定的問題。

發(fā)明內(nèi)容??本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)合理，真空度高，安裝牢固，使用、維護(hù)方便的超高真空磁控濺射矩形平面濺射靶。

為解決本發(fā)明的技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案為：超高真空磁控濺射矩形平面濺射靶包括安裝法蘭和貫穿安裝法蘭的冷卻水管，以及與冷卻水管相連接的位于靶屏蔽罩內(nèi)的水冷腔部件，所說水冷腔部件內(nèi)置有軟鐵和永磁鐵，特別是(a)所說冷卻水管經(jīng)冷卻水管密封部件與安裝法蘭相連接，所說冷卻水管密封部件的法蘭凸臺(tái)的內(nèi)腔頸口處的兩端面依次分別置有套裝于冷卻水管外的○形密封圈和絕緣套墊，上緊固螺母和下緊固螺母經(jīng)冷卻水管外螺紋分別與兩只絕緣套墊相抵壓連接，所說兩只○形密封圈間的腔室的法蘭凸臺(tái)璧上置有抽氣通孔；(b)所說水冷腔部件包含相連接的水冷腔上法蘭、水冷腔下法蘭和冷卻水管，其中，所說水冷腔上法蘭與所說水冷腔下法蘭經(jīng)密封圈和螺釘密封連接，所說水冷腔上法蘭的上端經(jīng)螺釘連接有靶材，所說水冷腔下法蘭的腔體內(nèi)置有軟鐵和其上設(shè)置的永磁鐵，所說軟鐵經(jīng)螺釘與水冷腔下法蘭連接，所說冷卻水管貫穿所說水冷腔下法蘭的底部后與其焊接連通連接，螺母經(jīng)冷卻水管外螺紋與其外套裝的絕緣套墊相抵壓連接，所說絕緣套墊與水冷腔下法蘭、靶屏蔽罩和冷卻水管相抵壓絕緣連接；(c)所說矩形平面濺射靶還包括一個(gè)以上的支撐螺桿和與其配接的支撐螺桿密封部件，其中，所說支撐螺桿一端的端面與所說水冷腔部件抵接，端部經(jīng)其外套裝的絕緣套墊和固定螺母與靶屏蔽罩相抵壓絕緣連接、另一端經(jīng)支撐螺桿密封部件與安裝法蘭相連接，所說支撐螺桿密封部件為上緊固螺母和下緊固螺母經(jīng)支撐螺桿的螺紋與位于其間的、套裝于支撐螺桿另一端外表面的絕緣套墊相抵壓連接，所說絕緣套墊與支撐螺桿、安裝法蘭相抵壓絕緣連接，連接處的安裝法蘭下罩有經(jīng)螺釘和密封圈與其相密封連接的支撐螺桿密封盒，所說支撐螺桿密封盒罩住的安裝法蘭上置有抽氣通孔。

作為超高真空磁控濺射矩形平面濺射靶的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的位于冷卻水管密封部件的法蘭凸臺(tái)的內(nèi)腔頸口處的○形密封圈為○型氟膠圈；所述的○型氟膠圈為維通(Viton)型氟膠圈；所述的法蘭凸臺(tái)璧上的抽氣通孔與抽氣管相連接通；所述的分別位于支撐螺桿外一端套裝的、冷卻水管外套裝的和支撐螺桿外另一端套裝的絕緣套墊外表面的中部為頸狀；所述的分別位于水冷腔上、下法蘭間和安裝法蘭與支撐螺桿密封盒間的密封圈為○型橡膠圈或○型氟膠圈或○型金屬圈；所述的○型金屬圈為○型無氧銅圈或○型鋁絲圈或○型銀絲圈；所述的水冷腔上法蘭上端的螺釘為兩只以上，且其大小、材質(zhì)相同或不同；所述的水冷腔上法蘭和靶材上分別置有與螺釘?shù)闹粩?shù)和大小相同的螺孔和通孔；所述的支撐螺桿和與其配接的支撐螺桿密封部件均為兩只。