[發明專利]新型高靶材利用率平面磁控濺射陰極

有效

• 申請號: 201710299682.4
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN107083537B
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發明（設計）人: 張誠
• 申請（專利權）人: 三河市衡岳真空設備有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35
• 代理公司: 北京漢昊知識產權代理事務所(普通合伙) 11370
• 代理人: 馮譜

1.一種平面磁控濺射陰極，該平面磁控濺射陰極包括靶材、背板、磁體裝置以及導磁板，所述靶材設置在所述背板的一側，所述導磁板設置在所述背板的另一側，所述磁體裝置設置在所述背板和所述導磁板之間，其中：

所述磁體裝置包括中間磁體和環繞該中間磁體的外圈磁體，所述中間磁體包括至少兩個電磁鐵，所述外圈磁體和所述中間磁體朝向所述靶材的磁極其二者極性相反，其中，所述靶材為圓形靶材時，所述外圈磁體呈圓環形狀、設置在與所述圓形靶材邊緣對應的位置，所述至少兩個電磁鐵圍繞所述外圈磁體的中心軸均勻分布在一個圓周上，所述靶材為矩形靶材時，所述外圈磁體呈矩形環形狀、設置在與所述矩形靶材邊緣對應的位置，所述至少兩個電磁鐵均呈長條形狀，平行于所述外圈磁體的軸截面并且關于所述軸截面對稱分布；

所述平面磁控濺射陰極還包括電磁鐵電源，該電磁鐵電源與所述至少兩個電磁鐵連接，為所述至少兩個電磁鐵依次供電以使所述外圈磁體和所述中間磁體之間的磁場分布不斷發生變化。

2.根據權利要求1所述的平面磁控濺射陰極，其中：

針對于所述外圈磁體呈圓環形狀的情況，所述外圈磁體是具有所述圓環形狀的一整塊永磁鐵；或者所述外圈磁體包括多個永磁鐵單元，該多個永磁鐵單元排列形成所述圓環形狀；

所述電磁鐵是圓形電磁鐵或者方形電磁鐵。

3.根據權利要求2所述的平面磁控濺射陰極，其中：

所述電磁鐵與所述外圈磁體的中心軸之間的距離等于該中心軸與所述外圈磁體之間距離的1/3。

4.根據權利要求1所述的平面磁控濺射陰極，其中：

針對于所述外圈磁體呈矩形環形狀的情況，所述外圈磁體是具有所述矩形環形狀的一整塊永磁鐵；或者所述外圈磁體包括多個永磁鐵單元，該多個永磁鐵單元排列形成所述矩形環形狀；

所述電磁鐵是具有所述長條形狀的一整塊電磁鐵；或者所述電磁鐵包括多個圓形電磁鐵或多個方形電磁鐵，該多個圓形電磁鐵或多個方形電磁鐵排列形成所述長條形狀。

5.根據權利要求4所述的平面磁控濺射陰極，其中：

所述外圈磁體中平行于所述軸截面的兩條邊和所述至少兩個電磁鐵等間距設置。

6.根據權利要求1所述的平面磁控濺射陰極，其中：

所述電磁鐵電源依次向所述至少兩個電磁鐵提供半正弦波電壓或方波電壓以使所述至少兩個電磁鐵依次與所述外圈磁體之間形成濺射磁場。

7.根據權利要求6所述的平面磁控濺射陰極，其中，所述電磁鐵電源依次向所述至少兩個電磁鐵提供半正弦波電壓時：

若所述電磁鐵的數量等于3，則相鄰的兩個半正弦波電壓之間的相位差等于120度；

若所述電磁鐵的數量等于2，則相鄰的兩個半正弦波電壓之間的相位差等于180度。

8.根據權利要求7所述的平面磁控濺射陰極，其中，所述電磁鐵電源依次向所述至少兩個電磁鐵提供方波電壓時：

相鄰的兩個方波電壓在時域上存在毫秒量級的重合。

9.根據權利要求6至8中任一項所述的平面磁控濺射陰極，其中，所述電磁鐵電源的頻率為50Hz或60Hz。