CN110747441A - 一种靶材成膜装置 - Google Patents

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李喜峰
杨世博
袁雁妤
于正航
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    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering

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Abstract

本发明公开一种靶材成膜装置，涉及靶材成膜技术领域，包括对称设置的基板和靶材，所述靶材远离所述基板的一侧设置有磁体，所述磁体上穿设有旋转轴；所述旋转轴与所述基板的运动方向垂直，且所述旋转轴能够带动所述磁体两端靠近或远离所述基板摆动；所述基板靠近所述靶材的一侧均匀开设有凹槽；所述靶材和所述基板之间设置有电场。本发明提供的靶材成膜装置，使基板凹槽处成膜连续，比旋转式靶材成本低，对生产线改动小。

Description

一种靶材成膜装置
技术领域
本发明涉及靶材成膜技术领域，特别是涉及一种靶材成膜装置。
背景技术
目前工业生产过程中用到的磁控溅射技术，基本上都采用平面靶材，溅射过程中靶材固定，磁场往复移动，基板平行于靶材相对运动。这种模式符合生产节拍，也有较高的靶材利用效率。但是由于靶材是平面的，氩离子轰击靶材表面后，大部分靶材是沿着单一方向到达基板表面，使成膜均匀，但是在较大的拐角的台阶或凹槽处，存在成膜不连续的问题，因为台阶处有高度差，角度过大的情况下，膜容易断裂。因此，出现了旋转靶材，把靶材做成圆柱体来解决这个问题。旋转靶材表面有一定弧度，氩离子轰击后，靶材元素可从不同方向被轰击出，到达基板表面，可以解决拐角或凹槽处成膜不连续的问题。但这种方法需要对生产线进行改造，而且靶材烧结成型困难，增加靶材成本。
发明内容
本发明的目的是提供一种靶材成膜装置，以解决上述现有技术存在的问题，使基板凹槽处成膜连续，比旋转式靶材成本低，对生产线改动小。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种靶材成膜装置，包括对称设置的基板和靶材，所述靶材远离所述基板的一侧设置有磁体，所述磁体上穿设有旋转轴；所述旋转轴与所述基板的运动方向垂直，且所述旋转轴能够带动所述磁体两端靠近或远离所述基板摆动；所述基板靠近所述靶材的一侧均匀开设有凹槽；所述靶材和所述基板之间设置有电场。
可选的，所述靶材固定设置于所述磁体上，所述旋转轴能够带动所述磁体和所述靶材同步摆动。
可选的，所述磁体的摆动角度为3-4度。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明通过靶材或者磁场的旋转方式，改变材料的运动方向，使拐角处成膜连续均匀，相比于旋转靶材，成本更低。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明靶材成膜装置结构示意图；
图2为图1的立体结构示意图；
图3为本发明靶材成膜装置另一连接形式的结构示意图；
图4为本发明靶材成膜装置工作过程示意图；
其中，1为基板、2为靶材、3为磁体、4为旋转轴、5为凹槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种靶材成膜装置，以解决上述现有技术存在的问题，使基板凹槽处成膜连续，比旋转式靶材成本低，对生产线改动小。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供一种靶材成膜装置，如图1和图2所示，包括对称设置的基板1和靶材2，靶材2远离基板1的一侧设置有磁体3，磁体3上穿设有旋转轴4；旋转轴4与基板1的运动方向垂直，且旋转轴4能够带动磁体3两端靠近或远离基板1摆动；磁体3的摆动角度为3-4度。基板1靠近靶材2的一侧均匀开设有凹槽5；靶材2和基板1之间设置有电场。图中水平箭头方向为基板1运动方向，旋转轴4处的箭头方向为旋转轴4摆动方向，靶材2和磁体3之间设置有间隙，从而磁体3摆动时不会触碰到靶材2。
于另一实施例中，如图3所示，靶材2固定设置于磁体3上，旋转轴4能够带动磁体3和靶材2同步摆动。
如图4所示，本发明靶材成膜装置工作时，电子在电场加速下飞向基板1，在充满氩气的氛围中，电子轰击氩原子Ar产生正氩离子，氩离子在电场作用下轰击靶材2，靶材2被溅射出后沉积在基板1上。在靶材2后会加上磁体3，产生磁场。电子在电场和磁场的影响下会做螺旋下降的运动，路径更长，产生的Ar+更多，成膜速度更快。本发明通过变化磁场的位置来改变Ar+轰击进入靶材2的方向，从而使溅射出的原子多方向，从而解决膜不连续问题。
本发明变化磁场位置的方式为旋转轴4带动磁体3转动，基板1平动，这样可大幅度改变溅射出的靶材原子的方向；或者磁体3和靶材2固接在一起转动，同时基板1平动。通过靶材2或者磁场的旋转方式，改变材料的运动方向，使拐角处成膜连续均匀，相比于旋转靶材，成本更低。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种靶材成膜装置，其特征在于：包括对称设置的基板和靶材，所述靶材远离所述基板的一侧设置有磁体，所述磁体上穿设有旋转轴；所述旋转轴与所述基板的运动方向垂直，且所述旋转轴能够带动所述磁体两端靠近或远离所述基板摆动；所述基板靠近所述靶材的一侧均匀开设有凹槽；所述靶材和所述基板之间设置有电场。
2.根据权利要求1所述的靶材成膜装置，其特征在于：所述靶材固定设置于所述磁体上，所述旋转轴能够带动所述磁体和所述靶材同步摆动。
3.根据权利要求1所述的靶材成膜装置，其特征在于：所述磁体的摆动角度为3-4度。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102471875A (zh) * 2009-07-17 2012-05-23 株式会社爱发科 成膜装置
CN103789736A (zh) * 2012-10-26 2014-05-14 Ace技术株式会社 利用磁铁单元的溅射装置及其方法
CN110177898A (zh) * 2017-11-01 2019-08-27 株式会社爱发科 溅射装置及成膜方法

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RJ01 Rejection of invention patent application after publication
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