[其他]S-槍磁控濺射源

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 87212023
• 申請(qǐng)日: 1987-08-18
• 公開（公告）號(hào): CN87212023U
• 公開（公告）日: 1988-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王德苗;梁素珍;任高潮;徐電;陳抗生
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C14/34
• 分類號(hào): C23C14/34
• 代理公司: 浙江大學(xué)專利代理事務(wù)所
• 代理人: 連壽金

本發(fā)明涉及濺射鍍覆的專用設(shè)備。

S－槍磁控濺射源是磁控濺射鍍膜機(jī)的核心部件，廣泛應(yīng)用于集成電路、家用電器、機(jī)械零件、塑料制品以及工藝品等的表面濺射一層牢固的金屬膜。

US????4060470專利提出了一種經(jīng)過(guò)改進(jìn)的S－槍磁控濺射源，該濺射源主要由一個(gè)磁場(chǎng)源、一個(gè)陰極靶、一個(gè)水冷器、一個(gè)中心陽(yáng)極以及一個(gè)屏蔽罩等組成。在其軸心布置一個(gè)比地電位高0－40V的中心陽(yáng)極，中心陽(yáng)極的外側(cè)依次布置一個(gè)帶－（500～700）V的呈倒錐形的陰極靶、一個(gè)用于冷卻靶的環(huán)狀水冷器、一組環(huán)形磁場(chǎng)源、一個(gè)用于約束等離子體的接地的屏蔽罩，靶水冷器和環(huán)狀磁場(chǎng)源的電位與陰極靶相同，以上零部件均同軸地布置在一個(gè)接地的底法蘭上。

上述濺射源，由中心陽(yáng)極與陰極靶產(chǎn)生的電場(chǎng)E和磁場(chǎng)源產(chǎn)生的磁場(chǎng)B，在陰極靶的上方構(gòu)成一個(gè)正交的E×B場(chǎng)，初始電子在正交的E×B場(chǎng)作用下，在E×B場(chǎng)內(nèi)作無(wú)休止的環(huán)狀輪擺運(yùn)動(dòng)，這種電子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中與工作氣體，如Ar分子碰撞使工作氣體電離，于是在陰極靶的上方形成一個(gè)環(huán)狀的等離子體，其正離子受陰極靶負(fù)電勢(shì)的吸引而轟擊陰極靶面，靶面原子從正離子獲得動(dòng)能而成為自由原子，沉積在工件表面形成薄膜。

該濺射源的陰極靶與水冷器間采用動(dòng)配合，濺射時(shí)靶受正離子轟擊產(chǎn)生熱膨脹，與水冷器緊密接觸而散熱。中心陽(yáng)極能有效地捕集逃逸的二次電子，使工件免遭二次電子轟擊。

這種結(jié)構(gòu)的S－槍磁控濺射源已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，但存在下列缺點(diǎn)：

1、其磁場(chǎng)源由磁鋼和上下極靴構(gòu)成，中心陽(yáng)極采用銅材制成，這種磁場(chǎng)源所產(chǎn)生的磁力線呈指向軸心的倒圓錐狀，磁場(chǎng)的水平分量小且不均勻，導(dǎo)致靶材濺射刻蝕的區(qū)域小且不均勻。

2、采用以截面為三角形的環(huán)形陰極靶，以適應(yīng)不均勻的刻蝕，這種結(jié)構(gòu)的靶不僅加工制作麻煩，且限制了濺射速率和靶材利用率的提高，其濺射速率為1μ／min，靶材利用率為50％以下。

3、所布置的水冷器只能冷卻陰極靶的外側(cè)面，陰極靶的底部得不到有效的冷卻。

4、需另設(shè)充氣管路。

本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種結(jié)構(gòu)合理、濺射速率大、靶材利用率高、安裝使用方便的S－槍磁控濺射源。

附圖說(shuō)明：

圖1為本發(fā)明的S－槍磁控濺射源的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1－陽(yáng)極頭，2－螺紋處開有兩個(gè)豎向凹槽的螺釘，3－陽(yáng)極體，4－陰極靶，5－進(jìn)氣管，6－屏蔽罩，7－進(jìn)水管，8－外膽，9－內(nèi)側(cè)厚度減薄的上極靴，10－同陰極靶外側(cè)和底部接觸的銅質(zhì)的內(nèi)膽，11－出水管，12－磁鋼，13－下極靴，14－底法蘭，15－絕緣體，16－密封圈，17－絕緣管，18－導(dǎo)氣管，19、20－銅質(zhì)水管，21－絕緣體，22－密封圈，23－密封圈，24、25－絕緣體，26－密封圈，27、28－絕緣體，29－密封圈，30－絕緣體，31－密封圈，32、33－絕緣體。

圖2為中心陽(yáng)極的剖視圖，圖中標(biāo)記與圖1相同。

圖3為圖2的A－A剖視圖，圖中標(biāo)記與圖1相同。

圖4為圖2的B－B剖視圖，圖中標(biāo)記與圖1相同。

圖5為磁場(chǎng)源的布置圖，圖中標(biāo)記與圖1相同。

圖6為充氣器氣流流向示意圖，圖中標(biāo)記與圖1相同。

圖7為實(shí)施例2所述的平面靶的布置圖。圖中4′－平面靶，其余標(biāo)記與圖1相同。

以下結(jié)合附圖說(shuō)明詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體內(nèi)容，但發(fā)明內(nèi)容不限于附圖說(shuō)明。

如圖1所示，本發(fā)明的S－槍磁控濺射源主要包含一個(gè)磁場(chǎng)源，一個(gè)采用導(dǎo)磁材料制成的中心陽(yáng)極，一個(gè)環(huán)狀等厚的陰極靶〔4〕，一個(gè)能使陰極靶〔4〕底部、側(cè)面和上極靴〔9〕同時(shí)得到有效冷卻的水冷器，一個(gè)使陰極靶〔4〕靶面始終保持潔凈工作氣氛的充氣器以及一個(gè)約束等離子體的屏蔽罩〔6〕。

在中心陽(yáng)極的外側(cè)，依次布置下極靴〔13〕，內(nèi)膽〔10〕，外膽〔8〕，環(huán)形磁鋼〔12〕，上極靴〔9〕以及屏蔽罩〔6〕，一個(gè)外徑比內(nèi)膽〔10〕略小的環(huán)形等厚的陰極靶〔4〕同軸地置于內(nèi)膽〔10〕上。