[實用新型]一種提高靶材利用率的靶材結構

有效

• 申請號: 201320216714.7
• 申請日: 2013-04-25
• 公開（公告）號: CN203546138U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 丁杰;陳云飛
• 申請（專利權）人: 福耀集團（上海）汽車玻璃有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

技術領域

本實用新型屬于磁控濺射鍍膜領域，尤其是玻璃鍍膜領域，涉及一種提高靶材利用率的靶材結構。

背景技術

磁控濺射靶可以分為圓柱靶和平面靶兩類，其中平面靶磁控濺射技術的主要原理就是：同時應用一定強度的磁場(～50-200mT，能顯著影響電子運動但不影響離子的運動)和電場(負偏壓，約幾百V)，可以將等離子體(主要是電子)約束在靶面附近(形成非均勻等離子體)，增加碰撞幾率，提高了離化效率，因而能在較低的工作氣壓(～0.1-10Pa)和電壓下就能起弧/維持輝光放電，而且同時減少了電子對基片的轟擊，利于實現低溫沉積；另一方面，這種非均勻等離子體也本質上決定了靶面的非均勻刻蝕以及沉積粒子流量(大致表現為薄膜沉積速率)和能量分布的空間非均勻性，但這可以通過優化磁控靶結構構造、磁場位形強度分布和移動基片等措施，在一定程度上予以改善彌補或盡量達到所需參數。

磁控陰極前閉合磁場使得等離子體約束在閉合磁力線以下，這本征上決定了平面靶材表面的非均勻刻蝕，即較低的平面靶材利用率，隨之濺射出的沉積粒子流量和能量的空間不均勻分布，導致沉積薄膜厚度和性能的空間不均勻分布。

一般而言，平面陰極的靶材利用率通常只有20％～25％，在磁控濺射鍍膜成本中，靶材所占成本比較高，如何提高靶材的利用率是我們需要解決的問題。

圖1a-1b所示為目前廣泛使用的平面陰極的靶材結構，其厚度均勻，經過非均勻等離子體對靶面的非均勻刻蝕后，最終靶材使用完后的殘靶如圖2a-2b所示，導致靶材的大量浪費。

通過對磁控濺射鍍膜更換下的平面殘靶分析后發現，位于平面靶材兩頭的端頭板比中間板更快刻蝕穿透，無法繼續使用，但是占靶材絕大部分重量的中間板仍有5～7mm的厚度可使用，最終造成整副平面靶材無法使用。

中國專利200310105218.5公開了一種可提高靶材利用率的磁控濺射靶，采用移動磁體技術，通過對普通磁控濺射平面靶磁體的該進，使其磁體在濺射鍍膜過程中能夠移動，從而使靶材表面的刻蝕區域更寬，它在一定程度上能夠提高平面靶材的利用率，但該技術不易控制且容易影響濺射的均勻性，結構比較復雜，不易廣泛推廣。

中國專利200920204040.2公開了一種磁控濺射鍍膜設備中的靶材結構，將傳統的平面靶材更改為中間厚，兩邊薄，靶材的中間做成平面，兩側做成斜面，它在一定程度上能夠提高平面靶材的利用率，但是它仍未能解決平面靶材兩頭的端頭板比中間板更快刻蝕穿透的問題，實際應用中，因為該形狀靶材不易加工，需要增加40％～50％的加工費，而且更換操作復雜，故而不易廣泛推廣。

發明內容

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種結構簡單且可以有效節約生產成本，在不影響生產工藝、產品質量下立竿見影的提高靶材利用率的靶材結構。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：一種提高靶材利用率的靶材結構，所述的靶材結構包括靶材端頭板和中間板，其特征在于，所述的靶材端頭板比中間板厚。

所述的靶材端頭板比中間板厚0.1～10mm。

所述的靶材端頭板與中間板采用斜面過渡連接。

所述的斜面過渡的角度為30～90度。

所述的斜面過渡的角度為45度。

與現有技術相比，本實用新型增加平面靶材兩頭的端頭板的厚度，結構簡單，容易加工，使得端頭板與中間板同時消耗完，采用這種結構的靶材進行磁控濺射鍍膜，靶材利用率高，能使得平面靶材的利用率由20％～25％提高至30％～35％，它可廣泛應用于磁控濺射鍍膜領域。

附圖說明

圖1a為現有技術提供的靶材端頭板結構圖；

圖1b為現有技術提供的靶材中間板結構圖

圖2a為現有技術提供的靶材進行磁控濺射鍍膜后的端頭板結構圖；

圖2b為現有技術提供的靶材進行磁控濺射鍍膜后的中間板結構圖；

圖3a為本實用新型提供的靶材端頭板結構圖；

圖3b為本實用新型提供的靶材中間板結構圖；

圖4a為本實用新型提供的靶材進行磁控濺射鍍膜后的端頭板結構圖；

圖4b為本實用新型提供的靶材進行磁控濺射鍍膜后的中間板結構圖；

圖中，1為端頭板，2為中間板，3為加厚部分，4為剩余部分。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。