[發明專利]一種磁控濺射靶材的磁場設計方法

在審

• 申請號: 202210637927.0
• 申請日: 2022-06-07
• 公開（公告）號: CN115161605A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 范玉山
• 申請（專利權）人: 蘇州德耐納米科技有限公司
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35;C23C14/54
• 代理公司: 蘇州銘浩知識產權代理事務所(普通合伙) 32246
• 代理人: 于浩江

本發明公開了一種磁控濺射靶材的磁場設計方法，將磁鐵分為內、中、外三層結構，并分別進行充磁，根據不同的充磁方向，使磁場水平分量的最小處靠近靶材末端位置；由于靶材刻蝕槽產生在平行于靶面磁場最強處周圍，而且磁場水平分量越大，刻蝕越快；通過本方法可以將端部磁場水平分量降低，進而減少了端部的刻蝕，提高了靶材利用率。

技術領域

本發明涉及一種磁控濺射靶材的磁場設計方法，屬于真空磁控濺射鍍膜技術領域。

背景技術

隨著PVD技術的不斷發展，由于磁控濺射的鍍膜溫度低、膜層均勻、顆粒小等特點，受到越來越多的關注，但是靶材利用率有待于進一步提高，特別對貴金屬靶材更是如此；對于柱磁控，靶材的利用率低主要是端部刻蝕槽太深，導致靶材提前報廢；目前的行業共識是：靶材的利用率主要主要取決于端部磁場的設計。

發明內容

針對上述存在的技術問題，本發明的目的是：提出了一種磁控濺射靶材的磁場設計方法。

本發明的技術解決方案是這樣實現的：一種磁控濺射靶材的磁場設計方法，包含以下步驟：

①建立XYZ空間坐標系；

②以Z軸為長度方向，Y軸為寬度方向，在YZ平面上設置內層磁鐵組、中間層磁鐵組和外層磁鐵組，每一層磁鐵組均沿Y軸和Z軸對稱；

③給每一層磁鐵組充磁；

④建立磁場的模擬矢量圖；

⑤根據磁場的模擬矢量圖，找出磁場水平分量的最小處；

⑥將磁場水平分量的最小處與靶材蝕刻位置對比；

⑦調整每一層磁鐵組的充磁方向，直到磁場水平分量的最小處靠近靶材蝕刻位置。

優選的，所述步驟③中：

內層磁鐵組沿+X軸方向充磁；

中間層磁鐵組被Z軸分為+Y部分和-Y部分，中間層磁鐵組的+Y部分沿-Y軸方向充磁，中間層磁鐵組的-Y部分沿+Y軸方向充磁；

外層磁鐵組沿-X軸方向充磁。

優選的，將每一層磁鐵組均分解為多個獨立的單塊磁鐵；充磁時，對每個單塊磁鐵分別進行充磁。

由于上述技術方案的運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：

本發明提供了一種磁控濺射靶材的磁場設計方法，將磁鐵分為內、中、外三層結構，并分別進行充磁，根據不同的充磁方向，使磁場水平分量的最小處靠近靶材蝕刻位置；由于靶材刻蝕槽產生在平行于靶面磁場最強處周圍，而且磁場水平分量越大，刻蝕越快；通過本方法可以將端部磁場水平分量降低，進而減少了端部的刻蝕，提高了靶材利用率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對本發明實施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據本發明實施例的內容和這些附圖獲得其他的附圖。

附圖1為本發明的磁鐵在空間坐標系中的位置和部分結構示意圖；

附圖2為本發明的另一種實施方式的磁鐵在空間坐標系中的位置和部分結構示意圖；

附圖3為本發明的一種充磁方向的磁鐵橫切面矢量圖；

附圖4為本發明的一種充磁方向的磁場X軸分量圖。

具體實施方式