[發明專利]條形磁鐵、磁靶及磁控濺射設備

有效

• 申請號: 201310739712.0
• 申請日: 2013-12-26
• 公開（公告）號: CN103668096A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 李正亮;劉震;丁錄科;孫冰;曹占鋒;惠官寶
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李迪

技術領域

本發明涉及磁控濺射技術領域，尤其涉及一種條形磁鐵、磁靶及磁控濺射設備。

背景技術

在磁控濺射過程中，為了得到較高的靶材原子沉積速率需要較高的起輝氣體電離度，而得到較高的起輝氣體電離度需要保證電子與起輝氣體分子有足夠大的碰撞幾率，因此磁控濺射設備中采用附著磁靶來控制電子運動軌跡，使其運動軌跡呈螺旋狀，如圖1所示。

電子在磁場中運動時，由于電子的運動速度與磁場方向存在一定夾角，電子受到洛倫磁力的作用下，呈圓周運動；又由于電場的作用，使得電子在電場線反方向上具有加速度，因此，電子在磁場和電場的共同作用下，螺旋前進，延長了運動路徑，同時提高了電子與起輝氣體分子的碰撞幾率。

目前，磁靶大多采用固定的條形永磁鐵來為濺射提供磁場。磁靶中的多個條形永磁鐵并排固定在固定板上。磁控濺射設備，包括載臺、設置在該載臺上方的靶材、位于靶材上側的背板以及設置背板上側條形永磁鐵。當通過該磁控濺射設備對放置在載臺上的基板進行沉積時，由于條形永磁鐵提供的磁場的磁感應強度在基板上分布不均勻，條形磁鐵邊緣區域的磁感應強度強于該磁鐵中間區域的磁感應強度，造成沉積的薄膜厚度不均勻。根據方塊電阻測量和沉積膜厚測量發現，沉積的薄膜具有中間薄，而靠近條形永磁鐵的端部位置的薄膜較厚的缺陷。

為了解決以上問題，本發明做了有益改進。

發明內容

（一）要解決的技術問題

本發明的目的是提供一種能夠使磁控濺射區域磁場的磁感應強度分布更為均勻的一種條形磁鐵、磁靶及磁控濺射設備。

（二）技術方案

本發明是通過以下技術方案實現的：一種條形磁鐵，所述條形磁鐵在中間區域設有凸起結構。

其中，所述凸起結構為沿該條形磁鐵長度方向設置在所述條形磁鐵上的彎折結構。

優選地，所述彎折結構的彎折角度范圍為165°～178°。

具體地，所述條形磁鐵包括：

外圍的S極和內部的N極；

或者，外圍的N極和內部的S極。

本發明還提供一種磁靶，包括固定板和設置在所述固定板上的如上所述的條形磁鐵；所述條形磁鐵的凸起結構朝向所述固定板凸起設置。

具體地，所述磁靶包括多個條形磁鐵，所述多個條形磁鐵包括間插排布的內部N極、外圍S極的條形磁鐵和內部S極、外圍N極的條形磁鐵。

優選地，所述條形磁鐵為永磁鐵或電磁鐵。

進一步，所述固定板上設有滑軌，所述條形磁鐵以能夠在所述滑軌上移動的方式連接在該滑軌上。

本發明還提供一種磁控濺射設備，包括靶材、背板和如上所述的磁靶，所述靶材設置在所述背板的一側，所述磁靶設置在該背板的另一側。

進一步，還包括驅動裝置，該驅動裝置用于驅動所述條形磁鐵沿預設驅動軌跡移動。

（三）有益效果

與現有技術和產品相比，本發明有如下優點：

本發明提供的條形磁鐵、靶材及磁控濺射設備，通過條形磁鐵設有的凸起結構，在采用磁控濺射方式沉積薄膜過程中，為磁控濺射區域提供磁感應強度強弱分布均勻的磁場，確保沉積的薄膜厚度均勻。

附圖說明

圖1是現有技術中磁控濺射設備中電子運動軌跡示意圖；

圖2是本發明的一種條形磁鐵的俯視圖；

圖3是本發明的另一種條形磁鐵的俯視圖；

圖4是本發明的條形磁鐵的側視圖；

圖5是本發明的磁靶的俯視結構圖；

圖6是本發明的磁靶的側視結構圖；

圖7是本發明的磁控濺射設備的結構圖。

附圖中，各組件所代表的組件列表如下：

1-條形磁鐵；11-內部N極、外圍S極的條形磁鐵；12-內部S極、外圍N極的條形磁鐵；3-固定板；4-磁靶；5-背板；6-靶材；7-基板；8-載臺。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式做一個詳細的說明。

本實施例提供一種安裝在磁控濺射設備上的條形磁鐵，如圖2、圖3和圖4所示，該條形磁鐵1的中間區域設有凸起結構。當對基板采用磁控濺射的方式沉積薄膜時，該條形磁鐵1上的凸起結構朝向所述基板凸起設置，使條形磁鐵的兩端比條形磁鐵中間區域遠離所述基板，從而，條形磁鐵兩端位置提供的磁場強度變弱，克服現有直線型條形磁鐵的靠近兩端的邊緣位置的磁場強度較強、中間區域磁場強度較弱的缺陷，在磁控濺射區域形成磁感應強度較為均勻的磁場。