[發明專利]高效低耗的鍍膜設備

在審

• 申請號: 201810420199.1
• 申請日: 2018-05-04
• 公開（公告）號: CN108588659A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 劉月玲;劉潤海;馬馳
• 申請（專利權）人: 京磁材料科技股份有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/50
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

本發明公開了高效低耗的全自動鍍膜系統及鍍膜方法，包括目標靶、靶源以及濺射腔體，其特征在于，所述目標靶包括碼放基片的基片架，以及帶動基片架位移的平移設備，所述目標靶與靶源平行；所述靶源包括靶材、磁體以及用于在靶源和目標靶之間產生電場的電場部件，所述靶材放置在磁體上；所述濺射腔體為真空密封腔體；其中，所述目標靶和靶源均設立在濺射腔體內部；本發明能夠解決鍍膜效率低、靶材利用率低、基片熱效應明顯的問題。

技術領域

本發明涉及一種材料應用領域，更具體地說，本發明涉及一種高效低耗的鍍膜設備。

背景技術

晶界擴散技術是近年來發展起來的一種可以有效改善燒結釹鐵硼磁體磁性能的技術手段，與傳統的在合金熔煉過程中添加重稀土的方法相比，新技術使磁體中的Dy或Tb擇優分布到主相Nd₂Fe₁₄B晶粒的外延層，而這種獨特的顯微結構起到了大幅度提升磁體矯頑力的良好效果。同時，重稀土添加量的顯著降低，實現了節約資源和降低成本的雙贏目標。

隨著對晶界擴散技術的不斷研究，人們開發了不同的擴散介質和擴散工藝。目前晶界擴散采用的物質主要包括稀土金屬單質、稀土氧化物、稀土氟化物、Nd-Cu二元合金和Dy-Ni-Al三元合金等低熔點合金。主要技術方面包括涂覆、沉積、濺射、電鍍等。

磁控濺射技術是一種普遍且十分有效的薄膜沉積方法，廣泛應用在各個領域。磁控濺射沉積鍍膜的機理：磁控濺射系統在陰極靶材的背后放置100～1000Gauss強力磁鐵，真空室充入0.1～10Pa壓力的惰性氣體，作為氣體放電的載體。在高壓作用下Ar原子電離成為Ar⁺離子和電子，產生等離子輝光放電，電子在加速飛向基片的過程中，受到垂直于電場的磁場影響，使電子產生偏轉，被束縛在靠近靶表面的等離子體區域內，電子以擺線的方式沿著靶表面前進，在運動過程不斷與Ar原子發生碰撞，電離出大量的Ar⁺離子。經過多次碰撞后電子的能量逐漸降低，擺脫磁力線的束縛，最終落在基片、真空室內壁及靶源陽極上。而Ar⁺離子在高壓電場加速作用下，與靶材撞擊并釋放出能量，導致靶材表面的原子吸收Ar⁺離子的動能而脫離原晶格束縛，呈中性的靶原子逸出靶材的表面飛向基片，并在基片上沉積形成薄膜。薄膜經過熱處理擴散后，改變磁體的顯微結構，達到改變磁性能的目的。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優點。

本發明提供一種高效低耗的鍍膜設備，其能夠解決鍍膜效率低、靶材利用率低、基片熱效應明顯的問題。

為了實現根據本發明的這些目的和其他優點，提供一種高效低耗的鍍膜設備，包括：目標靶、靶源以及濺射腔體，所述目標靶包括基片架，以及帶動基片架位移的平移設備，所述目標靶與靶源平行；所述靶源包括靶材，磁體以及用于在靶源和目標靶之間產生電場的電場部件，所述靶材放置在磁體上；其中，所述目標靶和靶源均設立在濺射腔體內部。

進一步地，所述平移設備的移動范圍為濺射腔體內靶源的有效區域，是靶原子能夠有效地落在目標靶上。

進一步地，所述濺射腔體的真空度在10^-5～10^-2Pa之間。

進一步地，所述濺射腔體還包括惰性氣體，所述惰性氣體為氬氣，所述氬氣的壓強在0.1～10Pa之間。

進一步地，所述靶源還包括濺射設備，所述濺射設備的功率在5kW至30kW之間，將靶材轉化為離子狀態。

進一步地，還設有冷凝設備，所述冷凝設備與基片架1連接，防止目標靶溫度過高影響鍍膜。

進一步地，還包括氣體供應循環裝置，所述氣體供應循環裝置與濺射腔體連接，保持濺射腔體內的氬氣壓強處于穩定狀態。

進一步地，所述磁體提供磁場，所述磁場與電場相交。