CN110344009A - 具有磁化冷却水装置的磁控溅射系统及磁控溅射设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有磁化冷却水装置的磁控溅射系统及磁控溅射设备。磁控溅射系统包括磁控溅射装置、冷却水装置及磁化装置；其中，冷却水装置包括冷却水源及冷却水管路，冷却水管路一端与冷却水源相连接，另一端与磁控溅射装置相连接，用于向磁控溅射装置提供冷却水以对磁控溅射装置进行冷却；磁化装置位于冷却水管路上，用于对流经冷却水管路的冷却水进行磁化处理，以使冷却水的酸碱度呈中性，并降低冷却水的结合能力及表面张力。本发明的具有磁化冷却水装置的磁控溅射系统及磁控溅射设备结构简单，不额外占用生产空间，不额外使用电量，能保证设备的稳定性，有效延长设备的使用寿命，极大降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及半导体设备领域，特别是涉及一种具有磁化冷却水装置的磁控溅射系统及磁控溅射设备。
背景技术
溅射镀膜技术是物理气相沉积(Physical Vapor Deposition，PVD)技术的一种，它是指在真空条件下，利用获得能量的粒子轰击靶材表面，使靶材表面原子获得足够的能量而逃逸并最终沉积到基板表面的过程。由于其具有设备简单、易于控制、镀膜面积大和附着力强等优点，因而广泛应用于制备金属、半导体、绝缘体等多种材料的膜层。而自上世纪70年代发展起来的磁控溅射技术通过在靶材阴极表面引入磁场，利用磁场对带电粒子的约束来提高等离子体密度以增加溅射率，使得溅射过程实现了高速、低温、低损伤，因而逐渐成为物理气相沉积技术的主流。磁控溅射镀膜过程中，入射粒子在靶中经历复杂的散射，和靶原子碰撞，把部分动量传给靶原子，此靶原子又和其他靶原子碰撞，形成级联反应，此过程中能量很大一部分转为热量，若无冷却或冷却不足，这种热量将使靶源温度达一千度以上从而导致整个靶源熔化，故冷却是磁控溅射设备中非常重要的课题。在最新的半导体芯片制造厂中，通常在磁控溅射设备旁边配备专用的去离子水设备，以对来自厂务端的工艺冷却水(Process cooling water)进行净化处理后供应至磁控溅射设备上对靶源进行冷却。净化的主要目的是防止工艺冷却水中含有的杂质离子，尤其是带电离子对磁控溅射设备造成腐蚀，特别是防止对磁控溅射设备中的磁铁造成的腐蚀而导致的磁铁磁性下降并最终导致磁控溅射设备性能下降。这种单独配置去离子水设备以实时制备去离子水的方式相较于传统的从厂务端供应去离子水(DI water)的方式，其优点非常明显，比如即开即用，且能有效避免去离子水在流经路径中的污染，从而使冷却靶源的冷却水的品质得到极大保障，但其缺点也很突出，比如，因为去离子水设备通常比较大，因而需要占用较大的无尘室空间，且去离子水设备工作过程中需耗费大量的电能，同时因定期更换去离子水设备中的过滤配件使得生产成本大幅上升。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种具有磁化冷却水装置的磁控溅射系统及磁控溅射设备，用于解决现有技术中去离子水设备占用空间大，且制备去离子水的成本太高等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种具有磁化冷却水装置的磁控溅射系统，包括磁控溅射装置、冷却水装置及磁化装置；其中，所述磁控溅射装置安装于一镀膜腔室的内部，所述冷却水装置包括冷却水源及冷却水管路，所述冷却水管路的一端与所述冷却水源相连接，所述冷却水管路的另一端与所述磁控溅射装置相连接，用于向所述磁控溅射装置提供冷却水以对所述磁控溅射装置进行冷却；所述磁化装置位于所述冷却水管路上，用于对流经所述冷却水管路的冷却水进行磁化处理，以使所述冷却水的酸碱度呈中性，并降低所述冷却水的结合能力及表面张力。
优选地，所述磁化装置包括正SS极磁化装置。
优选地，所述磁化装置位于所述冷却水管路的外壁且环绕包覆所述冷却水管路。
优选地，所述冷却水装置还包括水压控制器，所述水压控制器位于所述磁控溅射装置和所述磁化装置之间的所述冷却水管路上。
优选地，所述磁控溅射装置包括水冷坩埚、磁铁组件及靶材；其中，所述水冷坩埚上设有进水口与出水口，所述进水口与所述冷却水管路相连接，以向所述水冷坩埚内供应冷却水；所述磁铁组件位于所述水冷坩埚内，用于产生磁控溅射所需的磁场；所述靶材位于所述水冷坩埚的表面。
优选地，所述磁控溅射装置还包括马达，所述马达与所述磁铁组件电连接，用于驱动所述磁铁组件旋转以产生旋转磁场。
本发明还提供一种磁控溅射设备，包括镀膜腔室、磁控溅射装置、冷却水装置、磁化装置及基片承载装置；其中，所述磁控溅射装置位于所述镀膜腔室内；所述冷却水装置包括冷却水源及冷却水管路，所述冷却水管路的一端与所述冷却水源相连接，所述冷却水管路的另一端与所述磁控溅射装置相连接，用于向所述磁控溅射装置提供冷却水以对所述磁控溅射装置进行冷却；所述磁化装置位于所述冷却水管路上，用于对流经所述冷却水管路的冷却水进行磁化处理，以使所述冷却水的酸碱度呈中性，并降低所述冷却水的结合能力及表面张力；所述基片承载装置位于所述镀膜腔室内，用于承载待镀膜基片。
优选地，所述磁化装置包括正SS极磁化装置。
优选地，所述磁化装置位于所述冷却水管路在所述镀膜腔室外的区段外壁且环绕包覆所述冷却水管路。
优选地，所述冷却水装置还包括水压控制器，所述水压控制器位于所述磁控溅射装置和所述磁化装置之间的所述冷却水管路上。
优选地，所述磁控溅射装置包括水冷坩埚、磁铁组件及靶材；其中，所述水冷坩埚上设有进水口与出水口，所述进水口与所述冷却水管路相连接，以向所述水冷坩埚内供应冷却水；所述磁铁组件，位于所述水冷坩埚内，用于产生磁控溅射所需的磁场；所述靶材位于所述水冷坩埚的表面。
优选地，所述磁控溅射装置还包括马达，所述马达与所述磁铁组件电连接，用于驱动所述磁铁组件旋转以产生旋转磁场。
如上所述，本发明的具有磁化冷却水装置的磁控溅射系统及磁控溅射设备，具有以下有益效果：本发明的具有磁化冷却水装置的磁控溅射系统，利用磁化装置对工艺冷却水进行磁化处理，以使冷却水的酸碱度呈中性，并降低冷却水的结合能力及表面张力，使冷却水的电导率降低，更重要的是能避免冷却水中原有的杂质离子对磁控溅射装置中的磁铁组件造成腐蚀导致磁铁组件的磁性下降以及引发的磁控溅射装置的性能下降，从而能有效延长磁控溅射装置的使用寿命。本发明的具有磁化冷却水装置的磁控溅射系统结构简单，不需额外使用电量，成本低廉，且不会占用太大的生产空间；采用本发明的磁控溅射设备，能有效延长设备使用寿命，降低生产成本。
附图说明
图1显示为本发明的实施例一的具有磁化冷却水装置的磁控溅射系统的结构示意图。
图2显示为本发明的实施例一的磁化装置与冷却水管路连接的截面示意图。
图3显示为本发明的实施例一中的磁化装置的工作原理示意图。
图4显示为本发明的实施例二的磁控溅射设备的结构示意图。
元件标号说明
1 磁控溅射装置
11 水冷坩埚
111 进水口
112 出水口
12 磁铁组件
121 主磁铁
122 副磁铁
123 磁轭
124 底座
13 靶材
14 马达
15 直流电源
16 背板
2 冷却水装置
21 冷却水源
22 冷却水管路
23 水压控制器
3 磁化装置
4 镀膜腔室
41 基板承载装置
411 基片
42 进气管路
43 质量流量控制器
44 排气管路
45 干泵
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图4。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质技术内容的变更下，当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例一
如图1至图4所示，本发明提供一种具有磁化冷却水装置的磁控溅射系统，包括：磁控溅射装置1、冷却水装置2及磁化装置3；其中，所述磁控溅射装置1一般位于一镀膜腔室4内，所述冷却水装置2包括冷却水源21及冷却水管路22，所述冷却水管路22的一端与所述冷却水源21相连接，所述冷却水管路22的另一端与所述磁控溅射装置1相连接，用于向所述磁控溅射装置1提供冷却水以对所述磁控溅射装置1进行冷却；所述磁化装置3位于所述冷却水管路22上，用于对流经所述冷却水管路22的冷却水进行磁化处理，以使所述冷却水的酸碱度呈中性，并降低所述冷却水的结合能力及表面张力。
作为示例，所述冷却水源21优选工艺冷却水。半导体设备都非常精密，故半导体芯片制造厂普遍使用工艺冷却水对设备进行冷却，经过初步净化的工艺冷却水能满足半导体厂的大部分需求，而在磁控溅射工艺段则对冷却用水有更高要求，因而可以借助本发明进行改善。当然，在不具备工艺冷却水制备条件而仅有普通自来水供应的环境中，本发明仍可以发挥作用，只是需在设置上进一步优化，比如加装初级过滤器，并设置多个所述磁化装置3。由于磁控溅射设备中存在磁场，为避免对工艺生产造成干扰，所述冷却水管路22，尤其是与磁控溅射装置1相连接的所述冷却水管路22须采用PP等绝缘材料制成的塑料管而不能用金属管。
为保证所述磁化装置3的磁化效果，所述磁化装置3优选永磁材质，比如稀土钕铁硼材质，且所述磁化装置3需具有较大的磁能积，比如大于200万/高·奥(GOe)。作为示例，所述磁化装置3选用正SS极磁化装置。所述磁化装置3优选位于所述冷却水管路22的外壁且环绕包覆所述冷却水管路22，且所述磁化装置3在所述冷却水管路22各个方向上呈现相同的磁能积，此外所述磁化装置3需尽量靠近所述磁控溅射装置1，比如，所述磁化装置3与所述磁控溅射装置1的直线距离小于10cm，以避免经磁化处理后的冷却水在流通过程中被污染及/或水中的离子再度结合。所述磁化装置3的数量不仅限于一个，比如，可以在靠近所述磁控溅射装置1的所述冷却水管路22上设置多个所述磁化装置3，设置的位置还可以有其他选择，但优选环绕包覆所述冷却水管路22以保证流经所述冷却水管路22的冷却水均被充分磁化处理。作为示例，所述冷却水装置2还包括水压控制器23，所述水压控制器23优选位于所述磁控溅射装置1和所述磁化装置3之间的所述冷却水管路22上。设置所述水压控制器23的目的是保证进入所述磁控溅射装置1的冷却水的流量不低于预定值，比如，不低于10L/min，水压不低于25PSI，因为如果水压和水流量不够，可能就无法对所述磁控溅射装置1进行充分冷却导致所述磁控溅射装置1出现故障。进一步地，可以于所述水压控制器23和所述磁控溅射装置1之间设置控制装置，以在所述水压控制器23检测到所述冷却水的水压和流量等指标低于预定值时关闭所述磁控溅射装置1。
下面结合图2对所述磁化装置3的工作原理做说明。如图2所示，所述磁化装置3被设置于所述冷却水管路22外壁上且环绕包覆所述冷却水管路22，且尽量保证所述磁化装置3在所述冷却水管路22的各个方向上呈现相同的磁能积，因而无论从哪个横截面上看，所述冷却水管路22的横截面的上下两端均设置有所述磁化装置3，所述磁化装置3的磁力方向朝向所述冷却水管路22外侧而对流经所述冷却水管路22中的冷却水施加强磁力。流经所述冷却水管路22的工艺冷却水虽然经厂务端的初步净化，但仍溶有盐、碱、酸等成份的杂质，比如CaCO3和Fe(OH)3等，因而水有一定的酸碱度，同时水中还含有不溶解的固体杂质和微量的金属及非金属元素，这些杂质使得冷却水具有一定导电率，容易对设备造成不必要的干扰，且非常容易沉积水垢。而在所述冷却水管路22上设置所述磁化装置3，因为所述磁化装置3具有强磁力，使流经所述磁化装置3的冷却水以一定的流速切割磁力线的方式对冷却水进行处理，在强磁场作用下，水分子的结合数量减少，比如，从原来10多个水分子的结合减少到3至5个水分子的结合，具体如图3所示，即通过磁场的作用降低了水分子的结合能力。此外，原来具有一定电导率的冷却水在流经强磁场时，会产生一个电动势，这个电动势将使水带上直流正电荷而互相排斥分离，这导致水的表面张力大大降低，从而使水具有溶解性而能溶解更多的可溶解物质，起防垢作用；由于磁力作用，水感应出正电荷，将水中过剩的氢离子和氢根离子束缚起来，减少PH值的波动，杜绝了电解腐蚀，负电性的管道形成阴极性保护，也能有效的防止管道腐蚀。经过所述磁化装置3处理的冷却水呈酸碱中性且具有较低的结合能力和表面张力，因而不会对所述磁控溅射装置1造成不利影响。当然，为防止经磁化处理后的冷却水被再度污染以及尽快排出析出的杂质，所述磁化装置3需尽量靠近所述磁控溅射装置1，且在向所述磁控溅射装置1供应冷却水的同时及时排出所述磁控溅射装置1内的冷却水，通过冷却水的流动将所述磁控溅射装置1的热量带走以实现降温。
作为示例，所述磁控溅射装置1包括水冷坩埚11、磁铁组件12及靶材13；其中，所述水冷坩埚11上设有进水口111与出水口112，所述进水口111与所述冷却水管路22相连接，以向所述水冷坩埚11内供应冷却水；所述磁铁组件12位于所述水冷坩埚11内，用于产生磁控溅射所需的磁场；所述靶材13位于所述水冷坩埚11的表面。为避免经磁化处理后的冷却水在流通过程中被污染或与水中的离子再度结合，所述磁化装置3需尽量靠近所述磁控溅射装置1，比如，所述磁化装置3与所述水冷坩埚11的所述进水口111的直线距离小于10cm。
所述水冷坩埚11的形状可以依需要而设置，比如为圆形。当然，所述磁控溅射装置1也可以使用其他壳体来放置所述磁铁组件12而不仅限于所述水冷坩埚11，所述进水口111和所述出水口112可以相邻设置且具有同样规格的口径。通常在所述水冷坩埚11内会存在着所述冷却水的层流、湍流以及层流与湍流共同存在的过渡流。层流时流体微团沿着主流动方向作有规则的分层流动，湍流时流体各部分之间发生剧烈的混合，过渡流时同时存在层流和湍流的两种情况。因而，在其它条件相同时湍流的导热强度要明显强于层流和过渡流，故可以将冷却水在所述进水口111处的压强增大，增加冷却水循环系统的流动速度。所述磁铁组件12可以是一个单一的大磁铁结构，也可以是大磁铁带若干并列排布的小磁铁结构，当然，也可以是如图1中所示的包括一块空心圆柱形主磁铁121中间含副磁铁122的结构，所述主磁铁121和所述副磁铁122之间有间隙，所述主磁铁121和所述副磁铁122均优选永磁铁，比如稀土钕铁硼材质的磁铁，且所述主磁铁121和所述副磁铁122均处于水平状态以保证磁场方向符合工艺生产要求。所述主磁铁121和所述副磁铁122可以固定于一底座124上，并通过所述底座124设置于所述水冷坩埚11内，且可以设置连接所述主磁铁121和所述副磁铁122的磁轭123，所述磁轭123可以是硅钢片垒叠制成的轭铁，所述磁轭123除进一步固定所述主磁铁121和所述副磁铁122外，更重要的是将所述主磁铁121和所述副磁铁122产生的磁力线均匀分布。所述主磁铁121和所述副磁铁122高度一般相同且一般均低于所述水冷坩埚11的高度以保证所述磁铁组件12能正常旋转。所述磁铁组件12通常完全浸泡在冷却水当中，而磁铁材质很容易被腐蚀，故防止所述磁铁组件12的磁腐蚀以避免所述磁铁组件12的性能下降引发的所述磁控溅射装置1的性能下降就非常重要。本发明中通过所述磁化装置3对进入所述水冷坩埚11的冷却水进行磁化处理，使冷却水的酸碱度呈中性，并降低所述冷却水的结合能力及表面张力，从而避免对所述磁铁组件12造成腐蚀并避免冷却水中含有的杂质在所述磁铁组件12及所述水冷坩埚11表面以及流经的路径上结垢，保证所述磁控溅射装置1始终维持良好的工作性能，延长设备使用寿命。需要特别说明的是，本发明中所述冷却水的酸碱度呈中性是指冷却水的PH值介于6.5～8.5之间，最好是介于6.8～7.5之间，当然越接近7越好。
作为示例，所述磁控溅射装置1还包括马达14，所述马达14与所述磁铁组件12电连接，用于驱动所述磁铁组件12旋转以产生旋转磁场。所述磁铁组件12也可以固定于如上所述的底座124上，所述马达14通过驱动所述底座124以带动所述磁铁组件12旋转从而产生旋转磁场，从而能提高所述靶材13的利用率，避免靶面起弧的现象，保证溅射过程的稳定性和沉积薄膜的质量。当然，在其他示例中，也可以让所述磁铁组件12保持静止而让所述靶材13旋转以提高所述靶材13的利用率，具体不再展开。
所述靶材13的形状可以依需要而设定，可以为方形平面靶或圆形平面靶，所述靶材13通常为金属靶材或半导体靶材，通过一背板16的隔离置于所述水冷坩埚11的表面，所述背板16需具有较好的导热性能，从而能把所述靶材13的热量及时通过所述水冷坩埚11中的冷却水带走，使所述靶材13维持在适宜的温度。所述水冷坩埚11和所述背板16之间需做好密封防水，比如在所述水冷坩埚11和所述背板16之间可以设置密封圈，还可以在所述靶材13的边缘设置金属压环将所述靶材13进一步固定。所述靶材13可以连接至一直流电源15，所述直流电源15提供300～1000V的负高压加在所述靶材13上，使所述靶材13处于阴极。当然，在其他示例中，所述靶材13也可以连接至一交流电源上，由于此部分内容与本发明关联不大，具体不再展开。
实施例二
如图4所示，本发明还提供一种磁控溅射设备，所述磁控溅射设备包括镀膜腔室4、磁控溅射装置1、冷却水装置2、磁化装置3及基片承载装置41；其中，所述磁控溅射装置1位于所述镀膜腔室4内；所述冷却水装置2包括冷却水源21及冷却水管路22，所述冷却水管路22的一端与所述冷却水源21相连接，所述冷却水管路22的另一端与所述磁控溅射装置1相连接，用于向所述磁控溅射装置1提供冷却水以对所述磁控溅射装置1进行冷却；所述磁化装置3位于所述冷却水管路22上，用于对流经所述冷却水管路22的冷却水进行磁化处理，以使所述冷却水的酸碱度呈中性，并降低所述冷却水的结合能力及表面张力；所述基片承载装置41位于所述镀膜腔室4内，用于承载待镀膜基片411。需要说明的是，所述磁控溅射装置1、冷却水装置2、磁化装置3的结构、安装及部件选用均与实施例一中相同，比如所述磁化装置3同样优选正SS极磁化装置，所述磁化装置3优选位于所述冷却水管路22在所述镀膜腔室4外的区段外壁且环绕包覆所述冷却水管路22，所述冷却水装置2还可以包括水压控制器23，所述水压控制器23优选位于所述磁控溅射装置1和所述磁化装置3之间的所述冷却水管路22上，所述磁控溅射装置1可以包括水冷坩埚11、磁铁组件12及靶材13，还可以包括马达14，所述马达14与所述磁铁组件12电连接，用于驱动所述磁铁组件12旋转以产生旋转磁场等，更多详细内容请参考实施例一，此处不再累述。
作为示例，所述靶材13位于所述基板承载装置41的正上方。当然，在其他示例中，也可以将所述基板承载装置41设置于所述靶材13的正上方，其他结构相应做调整，具体不做限制。
作为示例，所述镀膜腔室4包括一进气口，所述进气口与一进气管路42相连通，以向所述镀膜腔室4内通气体，所述气体一般为惰性气体，比如氩气，为保证所述气体的流量达到预定值，比如100sccm～300sccm，通常在所述进气管路42上设置有气体质量流量控制器43；相应地，所述镀膜腔室4还包括一排气口，所述排气口与一排气管路44相连通，在所述排气管路44上还设置有一干泵45，以及时对所述镀膜腔室4内进行排气。
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面结合图4中所示的所述磁控溅射设备的结构对所述磁控溅射设备的工作原理做一简要说明：
在工艺反应的初始阶段，将一待镀膜的基片411放置于所述镀膜腔室4内的所述基板承载装置41上，将所述镀膜腔室4内抽至高真空，比如低于10-5Pa，将所述靶材13连接至一300～1000V的负高压以使所述靶材13处于阴极，所述基片411被设置为阳极。通过所述进气管路42向所述镀膜腔室4内通入氩气或其它惰性气体，在高电压作用下产生辉光放电，气体被电离之后，气体离子在电场作用下飞向接阴极的所述靶材13，从而从所述靶材13上溅射出带电粒子，所述带电粒子飞向所述镀膜腔室4的腔壁和所述基片411。由于所述磁控溅射装置1中具有所述磁铁组件12，因而所述镀膜腔室4内存在一强磁场，运动的带电粒子在磁场中受到洛仑兹力，它们的运动轨迹会发生弯曲甚至产生螺旋运动，其运动路径变长，因而增加了与工作气体离子碰撞的次数，使等离子体密度增大，从而磁控溅射速率得到很大的提高，而且可以在较低的溅射电压和气压下工作，降低薄膜污染的倾向；另一方面也提高了入射到衬底表面的原子的能量，因而可以在很大程度上改善薄膜的质量。同时，经过多次碰撞而丧失能量的带电粒子到达处于阳极的所述基片411时，已变成低能电子，从而不会使所述基片411过热。因此磁控溅射法具有“高速”、“低温”的优点，且制出的薄膜与所述基片411具有很强的附着力，并且由于所述磁铁组件12能够旋转，因而磁场方向会发生改变，运动的带电粒子的运动范围扩大且与工作气体离子的碰撞次数增加，因而能提高靶的利用率，避免靶面起弧的现象，保证溅射过程的稳定性和沉积薄膜的质量。从磁控溅射的工作原理可看到两点：一是在磁控溅射过程中，所述磁场直接影响带电粒子的运动轨迹而对镀膜沉积影响非常大，因而使所述磁控溅射设备的磁场强度保持稳定非常重要；二是在磁控溅射过程中，气体离子不断与所述靶材13发生碰撞而产生动能与热能的转化，因而容易导致所述靶材13的温度迅速上升，故在工艺生产期间需一直利用冷却水对所述靶材13进行降温以使所述靶材13维持在适宜温度，比如维持在20℃～28℃左右。本发明中通过所述磁化装置3对冷却所述靶材13的冷却水进行磁化处理，以使所述冷却水的酸碱度呈中性，并降低所述冷却水的结合能力及表面张力，能避免冷却水中含有的杂质对所述磁控溅射设备中的所述磁铁组件12造成腐蚀导致所述磁铁组件12的磁性下降，以及避免在所述磁铁组件12以及所述冷却水流经的路径上沉积水垢，从而保证所述磁控溅射设备始终维持良好的性能，保证工艺稳定。本发明的磁控溅射设备仅通过增加所述磁化装置3对冷却水进行磁化处理，在保证工艺生产需求的同时避免了使用体积较大的去离水设备，不额外占用生产空间，节约了电量耗费，从而可以极大降低生产成本。
需要说明的是，根据生产需要，所述靶材13可能有多个，对每个所述靶材13均需设置独立的所述冷却水管路22以进行冷却，相应地，在每个所述冷却水管路22上均需设置所述磁化装置3，其他部件也需对应设置，具体不再展开。
综上所述，本发明提供一种具有磁化冷却水装置的磁控溅射系统，包括磁控溅射装置、冷却水装置及磁化装置；其中，所述冷却水装置包括冷却水源及冷却水管路，所述冷却水管路的一端与所述冷却水源相连接，另一端与所述磁控溅射装置相连接，用于向所述磁控溅射装置提供冷却水以对所述磁控溅射装置进行冷却；所述磁化装置位于所述冷却水管路上，用于对流经所述冷却水管路的冷却水进行磁化处理，以使所述冷却水的酸碱度呈中性，并降低所述冷却水的结合能力及表面张力。本发明的具有磁化冷却水装置的磁控溅射系统，利用磁化装置对工艺冷却水进行磁化处理，以使冷却水的酸碱度呈中性，并降低冷却水的结合能力及表面张力，降低冷却水的电导率，避免冷却水中原有的杂质离子对磁控溅射装置中的磁铁组件造成腐蚀导致磁铁组件的磁性下降以及引发的磁控溅射装置的性能下降，从而能有效延长磁控溅射装置的使用寿命。本发明的具有磁化冷却水装置的磁控溅射系统结构简单，不需额外使用电量，成本低廉，且不额外占用生产空间；采用本发明的磁控溅射设备，能有效延长设备使用寿命，降低生产成本。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (12)
1.一种具有磁化冷却水装置的磁控溅射系统，其特征在于，包括：
磁控溅射装置，用于安装在镀膜腔室的内部；
冷却水装置，包括冷却水源及冷却水管路，所述冷却水管路的一端与所述冷却水源相连接，所述冷却水管路的另一端与所述磁控溅射装置相连接，用于向所述磁控溅射装置提供冷却水以对所述磁控溅射装置进行冷却；及，
磁化装置，位于所述冷却水管路上，用于对流经所述冷却水管路的冷却水进行磁化处理，以使所述冷却水的酸碱度呈中性，并降低所述冷却水的结合能力及表面张力。
2.根据权利要求1所述的磁控溅射系统，其特征在于：所述磁化装置包括正SS极磁化装置。
3.根据权利要求1所述的磁控溅射系统，其特征在于：所述磁化装置位于所述冷却水管路的外壁且环绕包覆所述冷却水管路。
4.根据权利要求1所述的磁控溅射系统，其特征在于：所述冷却水装置还包括水压控制器，位于所述磁控溅射装置和所述磁化装置之间的所述冷却水管路上。
5.根据权利要求1至4任一所述的磁控溅射系统，其特征在于：所述磁控溅射装置包括：
水冷坩埚，所述水冷坩埚上设有进水口与出水口，所述进水口与所述冷却水管路相连接，以向所述水冷坩埚内供应冷却水；
磁铁组件，位于所述水冷坩埚内，用于产生磁控溅射所需的磁场；及，
靶材，位于所述水冷坩埚的表面。
6.根据权利要求5所述的磁控溅射系统，其特征在于：所述磁控溅射装置还包括马达，所述马达与所述磁铁组件电连接，用于驱动所述磁铁组件旋转以产生旋转磁场。
7.一种磁控溅射设备，包括：
镀膜腔室；
磁控溅射装置，位于所述镀膜腔室内；
冷却水装置，包括冷却水源及冷却水管路，所述冷却水管路的一端与所述冷却水源相连接，所述冷却水管路的另一端与所述磁控溅射装置相连接，用于向所述磁控溅射装置提供冷却水以对所述磁控溅射装置进行冷却；
磁化装置，位于所述冷却水管路上，用于对流经所述冷却水管路的冷却水进行磁化处理，以使所述冷却水的酸碱度呈中性，并降低所述冷却水的结合能力及表面张力；及，
基片承载装置，位于所述镀膜腔室内，用于承载待镀膜基片。
8.根据权利要求7所述的磁控溅射设备，其特征在于：所述磁化装置包括正SS极磁化装置。
9.根据权利要求7所述的磁控溅射设备，其特征在于：所述磁化装置位于所述冷却水管路在所述镀膜腔室外的区段外壁且环绕包覆所述冷却水管路。
10.根据权利要求7所述的磁控溅射设备，其特征在于：所述冷却水装置还包括水压控制器，位于所述磁控溅射装置和所述磁化装置之间的所述冷却水管路上。
11.根据权利要求7至10任一所述的磁控溅射设备，其特征在于：所述磁控溅射装置包括：
水冷坩埚，所述水冷坩埚上设有进水口与出水口，所述进水口与所述冷却水管路相连接，以向所述水冷坩埚内供应冷却水；
磁铁组件，位于所述水冷坩埚内，用于产生磁控溅射所需的磁场；及，
靶材，位于所述水冷坩埚的表面。
12.根据权利要求11所述的磁控溅射设备，其特征在于：所述磁控溅射装置还包括马达，所述马达与所述磁铁组件电连接，用于驱动所述磁铁组件旋转以产生旋转磁场。
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| CN117359920A (zh) * | 2023-12-07 | 2024-01-09 | 天津东皋膜技术有限公司 | 一种湿法锂电池隔膜横拉收缩定型装置 |
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