[實用新型]大面積孿生磁控濺射源

有效

• 申請號: 200920161716.4
• 申請日: 2009-07-13
• 公開（公告）號: CN201512576U
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 韓大凱;童洪輝;陳慶川;劉曉波;王軍生;趙嘉學;徐麗云;饒敏
• 申請（專利權）人: 核工業西南物理研究院
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術領域

本新型屬于濺射源裝置，具體涉及一種大面積孿生磁控濺射源。

背景技術

近幾十年來，磁控濺射技術已經成為最重要的沉積鍍膜方法之一。其基本原理為穿過靶材表面的磁力線在靶材表面形成磁場。其中平行于靶面的磁場B和垂直靶表面的電場E，形成平行于靶面的漂移場E×B。漂移場E×B對電子具有捕集阱的作用，從而增加了靶面這一區域的電子密度，提高了電子與中性氣體分子的碰撞幾率，強化了濺射氣體的離化率，從而增加了濺射速率。磁控濺射技術已經廣泛應用于工業生產和科學研究領域。如在現代機械加工工業中，利用磁控濺射技術在工件表面鍍制功能膜、超硬膜、自潤滑薄膜。在光學領域，利用磁控濺射技術制備增透膜、低輻射膜和透明導電膜等。在微電子領域和光、磁記錄領域磁控濺射技術也發揮著重要作用。

傳統的孿生磁控濺射源存在如下所述的缺陷：1.磁控濺射源與直流電連接，長期使用后容易在磁控濺射源表面形成污物；2.磁控濺射源的磁鋼與冷卻用的水路共用一個通道，磁鋼浸泡在冷卻水中，長期使用后磁鋼容易退磁和腐蝕。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種能夠“自清潔”，磁鋼不易退磁和腐蝕的大面積孿生磁控濺射源。

本實用新型是這樣實現的：一種大面積孿生磁控濺射源，它包括：V型支撐板，在V型支撐板的每個板面上均設有一個屏蔽罩，兩個屏蔽罩之間形成氣路組合，屏蔽罩與V型支撐板形成的空腔內設有磁控濺射源，與V型支撐板之間設有絕緣墊板，所述的磁控濺射源包括磁鋼背板，在磁鋼背板的兩端分別設有外框，在外框上設有水冷背板，在磁鋼背板、外框和水冷背板圍成的空腔內設有內磁鋼和外磁鋼，所述的水冷背板中開有水路通道，在水冷背板的上面設有濺射靶材，濺射靶材兩端用靶材壓條固定。

如上所述的一種大面積孿生磁控濺射源，其中，磁控濺射源與中頻電源連接。

使用本實用新型的效果是：通過將水路通道設置在水冷背板中，將冷卻水與磁鋼分開，避免了磁鋼的退磁和腐蝕。將磁控濺射源與中頻電源連接，兩個靶交替充當陰極和陽極，陰極靶在濺射的同時，陽極靶完成表面清潔，如此周期性地變換磁控靶極性，就產生了“自清潔”效應。

附圖說明

圖1是本實用新型提供的大面積孿生磁控濺射源的結構示意圖，

圖2是單個磁控濺射源的結構示意圖。

圖中：1.磁控濺射源、2.屏蔽罩、3.絕緣墊板、4.V型支撐板、5.氣路組合、6.磁鋼背板、7.外框、8.水冷背板、9.靶材壓條、10.濺射靶材、11.內磁鋼、12.外磁鋼、13.水路通道。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本發明作進一步說明。

如附圖1所示，一種大面積孿生磁控濺射源，它包括V型支撐板4，在V型支撐板4的每個板面上均設有一個屏蔽罩2。兩個屏蔽罩2之間形成氣路組合5。屏蔽罩2與V型支撐板4形成的空腔內設有磁控濺射源1，磁控濺射源1與V型支撐板4之間設有絕緣墊板3。所述的兩個磁控濺射源1與中頻電源電極相連，兩個靶交替充當陰極和陽極，陰極靶在濺射的同時，陽極靶完成表面清潔，如此周期性地變換磁控靶極性，就產生了“自清潔”效應。所述的氣路組合5可以是本領域的任意一種氣路組合，其選擇方法和選擇原則是本領域的公知常識。所述的V型支撐板4選用的是304不銹鋼，它僅起支撐作用，本領域的技術人員可以選擇其它市售材料代替。所述的屏蔽罩2選用的是304不銹鋼，絕緣墊板3選用的是聚四氟乙烯，本領域的技術人員可以選擇其它屏蔽或絕緣材料代替它們。

如圖2所示，所述的磁控濺射源1包括磁鋼背板6，在磁鋼背板6的兩端分別設有外框7，在外框7上設有水冷背板8。在磁鋼背板6、外框7和水冷背板8圍成的空腔內設有內磁鋼11和外磁鋼12，靠外側的磁鋼為外磁鋼12，靠內的磁鋼為內磁鋼11。內磁鋼11和外磁鋼12的布置方法是本領域的公知常識。所述的水冷背板8中開有水路通道13，該水路通道13用于通冷卻水。在水冷背板8的上面設有濺射靶材10，濺射靶材10兩端用靶材壓條9固定。所述的磁鋼背板6選用的是Q235-A碳鋼，水冷背板8選用的是紫銅，外框7和靶材壓條9均只起固定作用，它們一般選用Q235-A碳鋼，濺射靶材10根據需要濺射的材料不同而選擇。

本實用新型提供的大面積孿生磁控濺射源的工作過程大致如下：首先根據需要濺射的材料選擇濺射靶材10，將其通過靶材壓條9固定在磁控濺射源1上，將一對安裝好濺射靶材10的磁控濺射源1固定在屏蔽罩2與V型支撐板4形成的空腔內。將大面積孿生磁控濺射源放置在抽真空的工作區內，并且將磁控濺射源1與中頻電源連接。然后通過氣路組合5給工作區域供氣，供氣的種類根據需要濺射的要求不同而不同，大部分情況只需要供氬氣或氬氣和氧氣的混合氣體，接通中頻電源給磁控濺射源1供電。由于供電電壓較高，氬氣會被電離成為正離子，而通電的濺射靶材10剛好接通的是負電，所以氬離子會轟擊濺射靶材10，濺射出部分濺射靶材10的原子，該原子在距離屏蔽罩2十厘米左右的基材上沉積，在基材表面形成膜。