[發明專利]一種成膜設備的靶材結構

有效

• 申請號: 201710615440.1
• 申請日: 2017-07-26
• 公開（公告）號: CN107313015B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 盧艷
• 申請（專利權）人: 北京芯微諾達科技有限公司
• 主分類號: C23C14/34
• 分類號: C23C14/34;C23C14/54
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王海燕

本發明公開了一種成膜設備的靶材結構，包括成膜室，所述成膜室的內部一側設有靶材，所述靶材包括內靶材和外靶材，所述內靶材和所述外靶材互不接觸，所述外靶材套設在所述內靶材的外側，所述內靶材和所述外靶材分別連接有一功率源，所有所述功率源均與一控制系統電連接。本發明通過將靶材設計為內靶材和外靶材，使基板上沉積出的薄膜的厚度更加均勻一致了，提高了薄膜的物性，進一步提高了基板的性能。

技術領域

本發明涉及物理氣相沉積技術領域，特別是涉及一種成膜設備的靶材結構。

背景技術

物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition，簡稱PVD)指利用物理過程實現物質轉移，將原子或分子由靶材轉移到基板表面上的過程。它的作用是可以使某些有特殊物性(強度高、耐磨性、散熱性、耐腐性等)的微粒噴涂在性能較低的基板上，使得基板具有更好的性能。物理氣相沉積包括真空蒸發鍍膜、濺射鍍膜、離子束和離子輔助及外延膜沉積技術四大類。

濺射鍍膜(Sputter)的原理為被電離的氣體離子(如Ar離子)受到陰極加速后，快速與靶材表面撞擊，氣體離子將動能傳遞給靶材原子，靶材原子獲得一定動能之后脫離靶材表面，隨機以一定的角度飛濺出來。從靶材中飛濺出來的粒子入射基板表面之后，在基板表面上形成吸附原子后，它便失去了在表面法線方向的動能，只具有與表面水平方向相平行運動的動能。依靠這種動能，吸附原子在表面上做不同方向的表面原子擴散運動，在擴散的過程中，單個吸附原子間相互碰撞形成原子對之后才能產生凝結。吸附原子經過吸附、表面擴散遷移、碰撞結合、凝結形成穩定晶核，然后再通過吸附使晶核長大成小島，島長大后互相聯結聚結，最后形成連續狀薄膜。然而，該薄膜的厚度并不是均勻一致的，從基板的豎直截面上看，該薄膜的厚度類似于一種正態分布曲線。這就造成了無法在基板表面獲得性能穩定的膜層的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種成膜設備的靶材結構，以解決上述現有技術存在的問題，使基材表面能夠獲得厚度均勻一致的薄膜。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

本發明提供了一種成膜設備的靶材結構，包括成膜室，所述成膜室的內部一側設有靶材，所述靶材包括內靶材和外靶材，所述內靶材和所述外靶材互不接觸，所述外靶材套設在所述內靶材的外側，所述內靶材和所述外靶材分別連接有一功率源，所有所述功率源均與一控制系統電連接。

優選地，所述內靶材與所述外靶材在水平截面上的對稱軸及縱向中心軸彼此重合，所述內靶材和所述外靶材的下平面和/或上平面重合或平行。

優選地，所述內靶材的水平截面為圓形、橢圓形或正多邊形；所述外靶材的水平截面為分別與所述內靶材相匹配的圓形環、橢圓形環或正多邊形環。

優選地，所述外靶材至少為大小不等的兩個，所有所述外靶材從內至外依次套設在一起，且所有所述外靶材之間互不接觸。

優選地，所述內靶材的中部沿豎直方向設有一圓形通孔。

優選地，所述靶材的材料為純金屬、合金或陶瓷。

優選地，還包括設置在所述成膜室內部的測厚傳感器，所述測厚傳感器與所述控制系統電連接。

優選地，所述測厚傳感器為激光測厚傳感器或晶振測厚傳感器。

優選地，所述控制系統內部預置有控制所述功率源的程序，所述控制系統能夠依據程序單獨控制分別與所述內靶材和所述外靶材連接的所述功率源的功率和啟閉，和/或，所述控制系統能夠根據所述測厚傳感器反饋的檢測數據單獨控制分別與所述內靶材和所述外靶材連接的所述功率源的功率和啟閉。

優選地，所述功率源為直流源、射頻源或交流源。