[實用新型]靶材組件

有效

• 申請號: 201821066896.3
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN208604201U
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 李靜雅;白洋;孫良成;劉小魚;婁樹普;魯飛;李慧;劉樹峰;王峰;成宇;李德輝
• 申請（專利權）人: 包頭稀土研究院;瑞科稀土冶金及功能材料國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35
• 代理公司: 北京康盛知識產權代理有限公司 11331
• 代理人: 張良

本實用新型公開了一種靶材組件，包括：靶體蓋圈、中心靶體、冷卻背板，靶體蓋圈在中部設置有開口，在內側設置有腔室；中心靶體設置在腔室內，靶體蓋圈的底部固定在冷卻背板上；中心靶體的底面與靶體蓋圈的底面位于同一個平面；中心靶體位于開口的上平面與上端面構成濺射面。本實用新型能夠改善濺射強烈區域靶材消耗過快的情況，解決了現有技術中靶材利用率低以及濺射不均勻的問題。

技術領域

本實用新型涉及一種真空鍍膜技術，具體是，涉及一種靶材組件。

背景技術

磁控濺射技術是工業鍍膜中非常重要的技術之一，其廣泛應用于材料表面功能薄膜、材料表面裝飾、材料表面改性、電子、光學等眾多領域。磁控濺射具有較高的濺射/沉積速率、較低的沉積溫度以及較好的膜層質量等優點。磁控濺射的基本原理是：電子在電場的作用下，在飛向基片過程中與氬原子發生碰撞，使其電離產生出Ar正離子和新的電子；新電子飛向基片，Ar正離子在電場作用下加速飛向陰極靶，并以高能量轟擊靶表面，使靶材發生濺射，濺射出的靶材原子在被鍍膜的工件表面上形成鍍膜。

現有磁控濺射靶材一般為圓形靶材，且為平滑的平面結構。平面磁控濺射靶材具有加工簡單、安裝方便等優點，特別適于批量生產鍍膜產品。但是，由于在磁控濺射過程中采用的是非均勻磁場，而非均勻磁場區域中的等離子體會產生局部收縮效應，使靶材上局部位置的濺射刻蝕速率變的極大。一般圓形靶材中心部分濺射強度較弱，中心與邊緣之間的部分濺射較強，這使得靶材的局部區域容易刻蝕穿，致使靶材的利用率一般僅在20％～30％。由于局部濺造成靶材表面起伏較大，使得濺射參數如薄膜的均勻度、薄膜的沉積速率及薄膜上的顆粒數量不符合要求。因此，在鍍膜過程中需頻繁更換磁控濺射靶材，造成靶材的利用率低。一些貴金屬材料或者高純度合金材料的濺射以及一些功能膜的制備，所需要的靶材都極其昂貴，靶材的利用率低會在很大程度上增加生產成本。

另外，現有靶材多為單一成分，當需要二元成分的薄膜時往往需要先將材料做成二元合金，再進行鍍膜。然而有些成分間難以形成合金，因此采用單一材料成分的靶材無法滿足相關實際需求。

實用新型內容

本實用新型所解決的技術問題是提供一種靶材組件，能夠改善濺射強烈區域靶材消耗過快的情況，解決了現有技術中靶材利用率低以及濺射不均勻的問題。

技術方案如下：

一種靶材組件，包括：靶體蓋圈、中心靶體、冷卻背板，靶體蓋圈在中部設置有開口，在內側設置有腔室；中心靶體設置在腔室內，中心靶體與腔室無縫隙緊密配合，靶體蓋圈的底部固定在冷卻背板上；中心靶體的底面與靶體蓋圈的底面位于同一個平面；中心靶體位于開口的上平面與上端面構成濺射面。

進一步，中心靶體為單體靶或者焊接型靶。

進一步，靶體蓋圈的上端面為環形平面或者環形斜面，靶體蓋圈、腔室的外形為圓柱體，中心靶體的底面與靶體蓋圈的底端面貼合于冷卻背板上。

進一步，中心靶體與腔室采用螺紋連接的方式。

進一步，上端面的頂部設置特有頂柱，頂柱為環形，頂柱的頂面為環形平面；上端面、頂柱、中心靶體位于開口的上平面構成臺階形的濺射面。

進一步，頂柱的外徑與靶體蓋圈的外徑相同。

進一步，靶體蓋圈、腔室、中心靶體的外形為矩形柱體。

本實用新型技術效果包括：

1、將本實用新型的靶材組件用于磁控濺射時，由于靶體蓋圈的厚度大于中心靶體的厚度，因此靶材組件可以改善濺射強烈區域靶材消耗過快的情況，達到均勻消耗靶材的效果，提高了靶材利用率，降低了生產成本。

當靶體蓋圈的濺射面為曲面時，可以使濺射時靶材原子向中心聚集，使鍍膜集中在被鍍工件區域，進一步提高了磁控濺射靶材的使用效率。