CN113174576A - 一种磁极回转的圆形平面磁控溅射靶 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种磁极回转的圆形平面磁控溅射靶，包括：靶基座，其为中空的圆柱形结构；磁极回转系统，其设置靶基座上，并与靶基座可活动的连接；所述磁极回转系统为可旋转的结构；磁极，其设置在磁极回转系统上，并被磁极回转系统带动旋转。本发明将多个磁极沿磁极回转系统的径向均布放置，使得磁感应线沿靶材周向排布，并且本发明中磁极可以回转，从而防止靶材表面形成明显的刻蚀沟槽，提高了靶材的利用率与溅射速率，从而解决现有技术中的不足。

Description

一种磁极回转的圆形平面磁控溅射靶
技术领域
本发明具体涉及一种磁极回转的圆形平面磁控溅射靶。
背景技术
对比文件：中国发明专利公开说明书CN102719799A，公开日20121010，公开了一种旋转磁控溅射靶及相应的磁控溅射装置，该旋转磁控溅射靶包括圆柱形靶材、极靴以及磁控管，该磁控管包括设置在磁控管中部的第一磁极以及设置在磁控管两侧的第二磁极，第一磁极和第二磁极的极性相反。
对比文件中的旋转磁控溅射靶中，磁场沿着旋转圆柱体周向的圆柱面上分布，属于旋转圆柱靶。但在实际应用中，很多地方需要用到圆形平面磁控溅射靶才能满足生产需求。
传统的圆形平面磁控溅射靶采用中间圆柱加外围环形磁铁的磁场布局。在这种磁场布局下，靶材表面在溅射过程中形成刻蚀沟槽，导致整个圆形平面靶材仅刻蚀沟槽中的靶材被溅射，因此传统圆形平面磁控溅射靶的靶材利用率低。
因此，需要一种磁极回转的圆形平面磁控溅射靶，能够解决现有技术中仅刻蚀沟槽中的靶材被溅射导致靶材利用率低的问题。
发明内容
本发明提供一种磁极回转的圆形平面磁控溅射靶，具有磁极可以回转的特点，从而防止靶材表面形成明显的刻蚀沟槽，提高了靶材的利用率，从而解决现有技术中的不足。
一种磁极回转的圆形平面磁控溅射靶，包括：
靶基座，其为中空的圆柱形结构；
磁极回转系统，其设置靶基座上，并与靶基座可活动的连接；所述磁极回转系统为可旋转的结构；
磁极，其设置在磁极回转系统上，并被磁极回转系统带动旋转。
采用这样的结构，本发明将多个磁极沿磁极回转系统的径向均布放置，使得磁感应线沿靶材周向排布，并且磁极可以回转；当本发明工作时，磁极回转，保证了靶材表面均被等离子体球覆盖，于是靶材表面不会形成明显的刻蚀沟槽。
进一步的，所述磁极回转系统包括：
导磁座，所述导磁座上设置有磁极；
传动结构，其一端与导磁座固定连接；
电机，其与传动结构远离导磁座的另一端连接，并通过驱动传动结构旋转导磁座。
进一步的，所述磁极回转系统通过轴承与靶基座内壁活动连接。
采用这样的结构，电机带动导磁座回转，并且磁极回转系统通过轴承减小与靶基座之间的摩擦，从而减小了磁极回转系统与靶基座的磨损。
进一步的，所述传动结构包括：
传动轴，其一端与导磁座固定连接；
锥齿轮，其包括相互啮合的主动轮与从动轮，所述从动轮套设于传动轴远离导磁座的一端，所述主动轮套设于电机的转轴上。
采用这样的结构，可以更加方便地控制磁极的回转。
进一步的，本发明还包括：
绝缘板,其为圆环形结构，所述绝缘板设置靶基座上。
进一步的，本发明还包括：
水冷腔，其设置绝缘板上，用于冷却；
靶材，其设置在水冷腔上；
靶压盖，其设置在水冷腔上，并压紧所述靶材；
阳极罩，其设置在靶基座并与其扣合。
采用这样的结构，靶压盖压紧靶材，防止在本发明运行过程中由于转动出现靶材脱落的情况。使用水冷腔，能够在本发明运行的过程中进行冷却，防止设备和靶材过热。
所述磁极包括N极磁极和S极磁极。
本发明的有益效果如下：
1.本发明的磁极可以回转，提高了靶材表面的溅射面积，显著提高了溅射薄膜的沉积速率。
2.本发明的靶材表面不会形成明显的刻蚀沟槽。
3.本发明提高了靶材的利用率及溅射速率。
附图说明
图1为本发明一种磁极回转的圆形平面磁控溅射靶的结构示意图；
图2为本发明一种磁极回转的圆形平面磁控溅射靶的磁极及其传动系统结构示意图；
图3为本发明一种磁极回转的圆形平面磁控溅射靶的总体结构剖面图；
附图标记：
1、靶基座；2、靶材；3、磁极；31、N极磁极；32、S极磁极；4、磁极回转系统；41、导磁座；42、传动结构；421、传动轴；422、锥齿轮；43、电机；5、轴承；6、靶压盖；7、水冷腔；8、阳极罩；9、绝缘板。
具体实施方式
显然，下面所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例1
如图1、图2和图3所示。
本实施例为一种磁极回转的圆形平面磁控溅射靶，包括：
靶基座1，其为中空的圆柱形结构；
磁极回转系统4，其设置靶基座1上，并与靶基座1可活动的连接；所述磁极回转系统4为可旋转的圆柱结构，所述磁极回转系统4与靶材2共轴；
磁极3，其设置在磁极回转系统4上，并被磁极回转系统4带动旋转。
采用这样的结构，本发明将多个磁极3沿磁极回转系统4的径向均布放置，使得磁感应线沿靶材2周向排布，并且磁极3可以回转；当本发明工作时，磁极3回转，保证了靶材2表面均被等离子体球覆盖，于是靶材2表面不会形成明显的刻蚀沟槽。
所述磁极回转系统4包括：
导磁座41，其为圆盘型结构，所述导磁座41上设置有磁极3；
传动结构42，其一端与导磁座41固定连接；
电机43，其与传动结构42远离导磁座41的另一端连接，并通过驱动传动结构42旋转导磁座41。
所述磁极回转系统4通过轴承5与靶基座1内壁活动连接。
采用这样的结构，电机43带动导磁座41回转，并且磁极回转系统4通过轴承5减小与靶基座1之间的摩擦，从而减小了磁极回转系统4与靶基座1的磨损。
所述传动结构42包括：
传动轴421，其一端与导磁座41固定连接；
锥齿轮422，其包括相互啮合的主动轮与从动轮，所述从动轮套设于传动轴421远离导磁座41的一端，所述主动轮套设于电机43的转轴上。
采用这样的结构，可以更加方便地控制磁极3的回转。
还包括：
绝缘板9,其为圆环形结构，所述绝缘板9设置靶基座1上。
还包括：
水冷腔7，其设置绝缘板9上，用于冷却；
靶材2，其设置在水冷腔7上；
靶压盖6，其设置在水冷腔7上，并压紧所述靶材2；
阳极罩8，其设置在靶基座1并与其扣合。
采用这样的结构，靶压盖6压紧靶材2，防止在本发明运行过程中由于转动出现靶材2脱落的情况。使用水冷腔7，能够在本发明运行的过程中进行冷却，防止设备和靶材2过热。
所述磁极3包括N极磁极31和S极磁极32。
本发明的有益效果如下：
1.本发明的磁极3可以回转，提高了靶材2表面的溅射面积，显著提高了溅射薄膜的沉积速率。
2.本发明的靶材2表面不会形成明显的刻蚀沟槽。
3.本发明提高了靶材2的利用率及溅射速率。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种磁极回转的圆形平面磁控溅射靶，其特征在于，包括：
靶基座(1)，其为中空的圆柱形结构；
磁极回转系统(4)，其设置靶基座(1)上，并与靶基座(1)可活动的连接；所述磁极回转系统(4)为可旋转的结构；
磁极(3)，其设置在磁极回转系统(4)上，并被磁极回转系统(4)带动旋转。
2.根据权利要求1所述的一种磁极回转的圆形平面磁控溅射靶，其特征在于，所述磁极回转系统(4)包括：
导磁座(41)，所述导磁座(41)上设置有磁极(3)；
传动结构(42)，其一端与导磁座(41)固定连接；
电机(43)，其与传动结构(42)远离导磁座(41)的另一端连接，并通过驱动传动结构(42)旋转导磁座(41)。
3.根据权利要求1所述的一种磁极回转的圆形平面磁控溅射靶，其特征在于，所述磁极回转系统(4)通过轴承(5)与靶基座(1)内壁活动连接。
4.根据权利要求2所述的一种磁极回转的圆形平面磁控溅射靶，其特征在于，所述传动结构(42)包括：
传动轴(421)，其一端与导磁座(41)固定连接；
锥齿轮(422)，其包括相互啮合的主动轮与从动轮，所述从动轮套设于传动轴(421)远离导磁座(41)的一端，所述主动轮套设于电机(43)的转轴上。
5.根据权利要求1所述的一种磁极回转的圆形平面磁控溅射靶，其特征在于，还包括：
绝缘板(9),其为圆环形结构，所述绝缘板(9)设置靶基座(1)上。
6.根据权利要求1所述的一种磁极回转的圆形平面磁控溅射靶，其特征在于，还包括：
水冷腔(7)，其设置绝缘板(9)上，用于冷却；
靶材(2)，其设置在水冷腔(7)上；
靶压盖(6)，其设置在水冷腔(7)上，并压紧所述靶材(2)；
阳极罩(8)，其设置在靶基座(1)上，并与其扣合。
7.根据权利要求1所述的一种磁极回转的圆形平面磁控溅射靶，其特征在于，所述磁极(3)包括至少一对N极磁极(31)和S极磁极(32)。
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Application publication date: 20210727

Assignee: WUHAN GAOXING UV PHOTOELECTRIC TECHNOLOGY Co.,Ltd.

Assignor: Hunan City University

Contract record no.: X2023980030349

Denomination of invention: A circular planar magnetron sputtering target with rotating magnetic pole

Granted publication date: 20220415

License type: Exclusive License

Record date: 20230106