[發(fā)明專利]磁控濺射靶材快換結(jié)構(gòu)和方法

在審

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• 申請日: 2022-10-19
• 公開（公告）號: CN115466932A
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉志;孫家寶;孫一軍;陳長鴻;謝石建;孫穎;王妹芳;劉艷華
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: C23C14/35
• 分類號: C23C14/35
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林超

本發(fā)明公開一種磁控濺射靶材快換結(jié)構(gòu)和方法。包括靶槍、靶材、卡環(huán)、波形簧片、屏蔽罩和異形簧片，靶槍的背板外殼內(nèi)設(shè)置靶材，靶材端面應(yīng)均勻壓緊貼在靶槍內(nèi)端面，以便靶材冷卻，靶材內(nèi)端面為水冷盤；屏蔽罩套在靶槍的背板外殼的端口內(nèi)，屏蔽罩靠近靶槍的端部和靶材之間設(shè)有卡環(huán)和波形簧片，屏蔽罩端部經(jīng)波形簧片和卡環(huán)壓接到靶材上；在屏蔽罩和靶槍的背板外殼的端口之外周圍設(shè)有異形簧片，異形簧片固定于靶槍上，異形簧片向屏蔽罩延伸并越過屏蔽罩后設(shè)置有凸耳，凸耳徑向朝向屏蔽罩中心延伸，屏蔽罩遠(yuǎn)離靶槍的端部頂接到凸耳上。本發(fā)明提出的靶材快換結(jié)構(gòu)，可應(yīng)用于磁控濺射設(shè)備靶材固定及類似結(jié)構(gòu)需要緊固的位置，改進(jìn)了設(shè)備使用過程中的弊端。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體集成電路及其制造技術(shù)領(lǐng)域的一種便于靶材更換使用的結(jié)構(gòu)，具體是涉及了一種磁控濺射靶材快換結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

在目前磁控濺射設(shè)備中，靶材被卡環(huán)通過六顆沉頭螺釘固定在靶材背板上，屏蔽罩通過側(cè)壁穿孔螺釘緊固的方式固定在靶槍上，通過長時間使用發(fā)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)存在以下缺點：

1)屏蔽罩作為磁控濺射產(chǎn)生高能粒子陰極的接地防護(hù)罩，與靶槍之間因螺紋緊固，接觸面積較小，各導(dǎo)電通道電阻值不均衡；造成濺射速率偏低，工藝重復(fù)性和一致性不高；

2)在濺射過程中靶材物質(zhì)濺射到整個真空腔室內(nèi)，會有部分離子附著在屏蔽罩固定螺紋表面，因靶材種類的局限性，當(dāng)需要反復(fù)拆卸和安裝屏蔽罩更換靶材時，螺釘因表面附作物和反復(fù)旋緊和旋松會極大的減少壽命，出現(xiàn)螺釘帽斷裂、螺紋受損滑絲等現(xiàn)象；

3)需要更換靶材時需要先拆下三顆屏蔽罩螺釘，再旋下固定卡環(huán)的六顆螺釘，每個靶材至少九顆螺釘，當(dāng)靶材較多時，拆卸時間較長，大大延長了設(shè)備工藝過程準(zhǔn)備時間；

4)有的靶材十分容易脆斷，拆裝固定卡環(huán)的六顆螺釘時，單顆螺釘旋緊力的大小稍有不均，經(jīng)常發(fā)生靶材本身斷裂或靶材沿卡環(huán)壓緊位置碎裂，造成工藝過程停止。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決背景技術(shù)中的問題，本發(fā)明針對現(xiàn)在有技術(shù)的不足，提出一種磁控濺射靶材快換結(jié)構(gòu)，可以滿足快換靶材、穩(wěn)定的導(dǎo)電通道及降低靶材損耗，提高設(shè)備利用率，可應(yīng)用于磁控濺射設(shè)備靶材固定及類似結(jié)構(gòu)需要緊固的位置，改進(jìn)了設(shè)備使用過程中的弊端。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)的技術(shù)方案如下：

一、一種磁控濺射靶材快換結(jié)構(gòu)：

包括靶槍和靶材，靶槍的背板外殼內(nèi)的端口底部設(shè)置靶材，還包括卡環(huán)、波形簧片、屏蔽罩和異形簧片，屏蔽罩套在靶槍的背板外殼的端口內(nèi)，屏蔽罩靠近靶槍的端部和靶材之間設(shè)有卡環(huán)和波形簧片，屏蔽罩端部經(jīng)波形簧片和卡環(huán)的一端面，卡環(huán)另一端面壓接到靶材上；

在屏蔽罩和靶槍的背板外殼的端口之外周圍設(shè)有異形簧片，異形簧片一端固定于靶槍上，異形簧片另一端向屏蔽罩延伸并越過屏蔽罩后設(shè)置有凸耳，凸耳徑向朝向屏蔽罩中心延伸，屏蔽罩遠(yuǎn)離靶槍的端部頂接到凸耳上。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)通過波形簧片和異形簧片相互作用，將靶材、卡環(huán)、屏蔽罩固定在靶槍上。

包括多個異形簧片，多個異形簧片沿周向間隔設(shè)置。

所述的靶材的外徑大于卡環(huán)中間開設(shè)的通孔內(nèi)徑。

所述的波形簧片采用沿周向呈起伏波浪形的環(huán)形彈性片。

所述的屏蔽罩為筒體，筒體的端面和波形簧片的一側(cè)端面連接，波形簧片另一側(cè)端面經(jīng)卡環(huán)壓接到靶材上。

這樣情況下，靶材、卡環(huán)、屏蔽罩是通過波形簧片和異形簧片共同作用固定在靶槍上。

所述的靶槍電連接地，異形簧片在靶槍與屏蔽罩之間形成一個穩(wěn)定的導(dǎo)電通道。

二、一種磁控濺射靶材快換結(jié)構(gòu)的靶材更換方法：