CN104532198A - 一种磁控溅射镀膜用阴极 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了 一种磁控溅射镀膜用阴极，安装在磁控溅射镀膜真空室内，包括安装在真空室侧壁上的靶座、设于靶座正面的靶背板、固设在靶座内腔中的磁体、焊接在靶背板正面的靶材，阴极还包括用于防止靶座与真空室侧壁间泄漏的密封机构，该密封机构包括设于靶座背面的多个密封件、一端固设在靶座背面的锁紧杆，锁紧杆的另一端上还套设有锁紧螺母，锁紧杆沿其轴向依次穿设通过密封件、真空室侧壁后与锁紧螺母相锁紧，锁紧杆在数量上与密封件相等，通过设置密封机构确保了靶座与真空室侧壁间的密封性，降低了真空室内的漏气率、提高了溅射效率，同时通过焊料焊接的方式将靶材固定在靶背板上，简化了阴极的机构，提高了所镀薄膜的质量。

Description

一种磁控溅射镀膜用阴极
技术领域
本发明涉及一种磁控溅射镀膜装置，具体涉及一种磁控溅射镀膜用阴极。
背景技术
目前，在对片状材料，如玻璃基板进行镀膜时，通常采用的是磁控溅射镀膜的方式，其工作原理为：在真空条件中，电子在电场作用下飞向基片，在此过程中与惰性气体原子发生碰撞，使惰性气体原子电离产生出惰性气体正离子和新的电子；惰性气体正离子在电场作用下加速飞向阴极，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射，溅射出的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜。在整个磁控溅射过程中，要求镀膜真空室内保持一定的真空度以确保磁控溅射得到的镀膜膜层稳定，而目前，一般在靶座与真空室侧壁间设置覆盖整个靶座的密封件以确保两者间相密封设置，由于密封区域跨度较大，对靶座上的密封面平整度要求较高。而同时，传统的固定靶材主要采用直接用内六角螺栓等通过压靶条将靶材固定在靶背板上，这种方式通常使得靶材的厚度受到限制，不能低于某一定值；另一方面，由于采用内六角螺栓通过压靶条固定靶材，溅射时压靶条材料也会一同被溅射并沉积到基片上，使得基片上所溅射的膜层被引入杂质，降低所镀薄膜的纯度和质量；此外，溅射物质还会沉积到螺栓孔附近使螺栓孔堵塞，造成更换靶材时靶材难以取下。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁控溅射镀膜用阴极，其结构简单、密封性能好、所镀薄膜的质量好。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种磁控溅射镀膜用阴极，安装在磁控溅射镀膜真空室内，包括安装在所述真空室侧壁上的靶座、设于所述靶座正面的靶背板、固设在所述靶座内腔中的磁体、焊接在所述靶背板正面的靶材，所述阴极还包括用于防止所述靶座与所述真空室侧壁间泄漏的密封机构，所述密封机构包括设于所述靶座背面的多个密封件、一端固设在所述靶座背面的锁紧杆，所述锁紧杆的另一端上还套设有锁紧螺母，所述锁紧杆沿其轴向依次穿设通过所述密封件、所述真空室侧壁后与所述锁紧螺母相锁紧，所述锁紧杆在数量上与所述密封件相等。
优选地，所述密封件有两个，分别设于所述靶座背面的上下两端。
优选地，所述密封机构还包括依次设于所述真空室侧壁外侧的绝缘垫、金属垫，所述锁紧杆沿其轴向依次穿设通过所述密封件、所述真空室侧壁、所述绝缘垫、所述金属垫后与所述锁紧螺母相锁紧。
优选地，所述靶背板的正面还涂抹有用于焊接所述靶材的焊料，所述焊料为含铟焊料。
优选地，所述靶背板为铜质背板。
优选地，所述靶材为ITO靶材。
优选地，所述密封件采用了绝缘材料制成。
进一步优选地，所述靶座与所述靶背板间还设有用于两者密封的密封圈。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明的磁控溅射镀膜用阴极，通过设置密封机构使得靶座与镀膜真空室侧壁间密封性更好，在靶座背面上下两端分别设置密封件有效的减少了两者间的密封区域，降低了真空室室内的漏气率，提高了靶座的溅射效率，同时采用焊料焊接地方式将靶材固定在靶背板，不仅简化了阴极结构，避免了镀膜过程中引入杂质，同时确保了所镀薄膜的质量。
附图说明
附图1为本发明所述的磁控溅射镀膜用阴极的结构示意图图；
附图2为图1所示的磁控溅射镀膜用阴极的剖视图；
其中：1、真空室侧壁；2、靶座；3、靶背板；4、磁体；5、靶材；6、密封机构；61、密封件；62、锁紧杆；63、锁紧螺母；64、绝缘垫；65、金属垫； 7、焊料；8、密封圈。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
参见图1、图2所示，一种磁控溅射镀膜用阴极，安装在磁控溅射镀膜真空室内，包括安装在真空室侧壁1上的靶座2、设于靶座2正面的靶背板3、固设在靶座2内腔中的磁体4、焊接在靶背板3正面的靶材5，在本实施例中，靶材5为矩形平面的ITO靶材5，且该靶材5与直流电源的负极相连接。在本实施例中，靶背板3采用了导热性好的铜质背板，磁体4为永磁铁。
参见图2所示，该阴极还包括用于防止靶座2与真空室侧壁1间泄漏的密封机构6，该密封机构6包括设于靶座2背面的多个密封件61、一端固设在靶座2背面的锁紧杆，锁紧杆62的另一端套设有锁紧螺母63，锁紧杆62沿其轴向依次穿设通过密封件61、真空室侧壁1后与锁紧螺母63相锁紧，锁紧杆62在数量上与密封件61相等。在本实施例中，该密封件61有两个，分别位于靶座2背面的上下两端，通过设置两个密封件61，不仅确保了靶座2与真空室侧壁1间的密封，还有效的减少了靶座2与真空室侧壁1间的密封区域，解决了两者间因密封区域过大、靶座2背面不平整而造成的漏气问题，在本实施例中，该密封件61采用了绝缘材料制成。
参见图2所示，该密封机构6还包括依次设于真空室侧壁1外侧的绝缘垫64、金属垫65，锁紧杆62沿其轴向依次穿设通过密封件61、真空室侧壁1、绝缘垫64、金属垫65后与锁紧螺母63相锁紧，通过设置绝缘垫64、金属垫65，可更为有效地将靶座2与真空室侧壁1相锁紧。
为了避免现有技术中采用螺栓固定靶材5，造成在镀膜过程中引入杂质，从而影响镀膜效果，同时为了防止溅射物质沉积到螺栓孔附近以堵塞螺栓孔的现象发生，在本实施例中，采用了焊接方式将靶材5固定在靶背板3上，具体地，在靶背板3正面涂抹一层含铟焊料7，而后将靶材5固定在靶背板3上，在溅射过程中，因真空室内的温度较高，可将焊料7熔化从而将靶材5与靶背板3更为牢固地结合在一起。通过焊料7焊接的方法，简化了阴极的结构，同时安装更方便、基片上所镀膜层质量也更好。
为了防止靶背板3与靶座2间泄漏，在两者之间还设置有密封圈8，有效地将两者相密封设置，该密封圈8可以是橡胶圈。
综上所述，本发明的磁控溅射镀膜用阴极，通过设置密封机构，即在靶座背面设置密封件、设置可轴向穿设通过密封件与真空室侧壁的锁紧杆、套设在锁紧杆一端的锁紧螺母，将靶座与真空室侧壁间相密封设置，通过设置多个密封件，有效地减少了靶座与真空室侧壁间的密封面积，确保了在镀膜过程中，真空室内的密封性，解决了现有技术中因密封区域过大而造成的两者间漏气情况，同时，因密封区域过大而需靶座背面具有较高的平整性问题。同时通过焊接的方式将靶材固定在靶背板上，有效地简化了阴极的结构，同时确保了所镀薄膜的质量。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种磁控溅射镀膜用阴极，安装在磁控溅射镀膜真空室内，其特征在于：包括安装在所述真空室侧壁上的靶座、设于所述靶座正面的靶背板、固设在所述靶座内腔中的磁体、焊接在所述靶背板正面的靶材，所述阴极还包括用于防止所述靶座与所述真空室侧壁间泄漏的密封机构，所述密封机构包括设于所述靶座背面的多个密封件、一端固设在所述靶座背面的锁紧杆，所述锁紧杆的另一端上还套设有锁紧螺母，所述锁紧杆沿其轴向依次穿设通过所述密封件、所述真空室侧壁后与所述锁紧螺母相锁紧，所述锁紧杆在数量上与所述密封件相等。
2.根据权利要求1所述的磁控溅射镀膜用阴极，其特征在于：所述密封件有两个，分别设于所述靶座背面的上下两端。
3.根据权利要求1所述的磁控溅射镀膜用阴极，其特征在于：所述密封机构还包括依次设于所述真空室侧壁外侧的绝缘垫、金属垫，所述锁紧杆沿其轴向依次穿设通过所述密封件、所述真空室侧壁、所述绝缘垫、所述金属垫后与所述锁紧螺母相锁紧。
4.根据权利要求1所述的磁控溅射镀膜用阴极，其特征在于：所述靶背板的正面还涂抹有用于焊接所述靶材的焊料，所述焊料为含铟焊料。
5.根据权利要求1所述的磁控溅射镀膜用阴极，其特征在于：所述靶背板为铜质背板。
6.根据权利要求1所述的磁控溅射镀膜用阴极，其特征在于：所述靶材为ITO靶材。
7.根据权利要求1所述的磁控溅射镀膜用阴极，其特征在于：所述密封件采用了绝缘材料制成。
8.根据权利要求1至7任一所述的磁控溅射镀膜用阴极，其特征在于：所述靶座与所述靶背板间还设有用于两者密封的密封圈。
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