CN204058587U - 能改变靶表面磁通量的磁控溅射靶 - Google Patents
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Abstract
一种能改变靶表面磁通量的可移动磁控溅射靶，包括靶材组件和磁体组件，所述靶材组件和所述磁体组件之间可以相对运动。本实用新型的能改变靶表面磁通量的可移动磁控溅射靶，由于有电子控制单元，磁体组件水平和垂直方向的运动速率可调，可精确控制磁体组件的位置；当磁体组件做水平方向运动时，相应的磁体在靶材表面所产生的“拱形”磁场在靶材表面来回移动，导致刻蚀区域变宽，不会产生固定的“V”型刻蚀沟，大大提高了靶材的利用率；当使用不同靶材镀膜时，磁体组件可以垂直方向运动，相应的靶表面磁通量也得到了调整，使不同靶材在镀膜时得到最佳的性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及磁控溅射真空镀膜领域，尤其涉及了一种能改变靶表面磁通量及提高靶材利用率的新型磁控溅射靶。
背景技术
磁控溅射技术广泛应用集成电路、半导体照明、微机电系统、先进封装等领域。传统的磁控溅射技术靶材底部磁铁固定，一般刻蚀面为一条很窄的跑道，靶材的利用率非常低，基本为20％左右，为提高靶材的利用率，需合理的设备。
同时由于靶材表面的磁通量对成膜质量影响很大，而不同的靶材对靶表面的磁通量要求也不一样，传统的磁控溅射靶无法改变靶表面的磁通量，故需要合理的设备。
实用新型内容
本实用新型旨在提供既能该表磁控溅射靶表面磁通量，又能提高靶材利用率的移动磁控溅射靶。
为了达成上述目的，本实用新型提供了一种能改变靶表面磁通量的可移动磁控溅射靶，包括靶材组件和磁体组件，所述靶材组件和所述磁体组件之间可以相对运动。
一些实施例中，所述靶材组件固定于铜背板的上表面，所述磁体组件置于所述铜背板的后盖板的下表面之下，所述磁体组件上设有驱动机构带动可相对于所述后盖板做水平及垂直方向运动。
一些实施例中，所述磁体组件与所述后盖板的下表面之间留有适量的间隙。
一些实施例中，所述铜背板的后表面开有对应于所述靶材的凹槽并以后盖板水密封封闭，且所述凹槽与所述后盖板之间留有空隙形成水冷通道。
一些实施例中，所述磁体组件由矩形槽状磁体座及多块磁铁组成。
一些实施例中，所述磁铁可为矩形或正方形截面的条状磁铁，所述多块磁铁沿所述磁体座定位槽拼接排列在所述矩形槽状磁体座浅槽内，组成“日”字形结构，外围一圈磁铁与中心磁铁极性相反，所述矩形槽状磁体座的开口端露出所述磁铁的另一端磁极，对着所述后盖板的下表面。
一些实施例中，所述驱动机构为包括高压气泵连接气压控制模块，所述气压控制模块分别与垂直放置的单作用伸缩缸和水平放置的双活塞杆伸缩缸连接，单作用伸缩缸的活塞杆与磁体座下表面的导轨活动连接，双活塞杆伸缩缸的两个活塞杆分别与磁体座下表面的导轨两端活动连接，导轨在垂直方向留有空隙，可供活塞杆在垂直方向运动。
一些实施例中，所述驱动机构为压活塞杆驱动机构或电机-螺杆-滚珠丝杆驱动机构。
本实用新型的能改变靶表面磁通量的可移动磁控溅射靶，由于有电子控制单元，磁体组件水平和垂直方向的运动速率可调，可精确控制磁体组件的位置；当磁体组件做水平方向运动时，相应的磁体在靶材表面所产生的“拱形”磁场在靶材表面来回移动，导致刻蚀区域变宽，不会产生固定的“V”型刻蚀沟，大大提高了靶材的利用率；当使用不同靶材镀膜时，磁体组件可以垂直方向运动，相应的靶表面磁通量也得到了调整，使不同靶材在镀膜时得到最佳的性能。
以下结合附图，通过示例说明本实用新型主旨的描述，以清楚本实用新型的其他方面和优点。
附图说明
结合附图，通过下文的详细说明，可更清楚地理解本实用新型的上述及其他特征和优点，其中：
图1为根据本实用新型实施例的能改变靶表面磁通量的可移动磁控溅射靶的示意图。
附图标号：
1-高压气泵；2-电子控制单元；3-气压控制单元；4-左活塞杆；5-单作用伸缩缸；6-磁体座；7-磁铁；8-后盖板；9-铜背板；10-压盖；11-密封圈；12-水冷回路；13-靶材；14-导轨；15-活动接头；16-单作用活塞杆；17-右活塞杆；18-双活塞杆伸缩缸
具体实施方式
参见本实用新型具体实施例的附图，下文将更详细地描述本实用新型。然而，本实用新型可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本实用新型的范围。
现详细说明根据本实用新型实施例的能改变靶表面磁通量的可移动磁控溅射靶。
一种可移动磁场的平面溅射靶，包括靶材组件和磁体组件，其特征是所述的靶材组件和磁体组件之间可以相对运动；所述的靶材固定于铜背板上表面；所述的铜背板后表面开有对应于靶材的凹槽并以后盖板水密封封闭，且两者之间留有空隙形成水冷通道；所述的磁体组件置于后盖板的下表面之下，与后盖板下表面之间留有适量的间隙，设有驱动机构带动可相对于后盖板做水平及垂直方向运动。
所述的磁体组件由矩形槽状磁体座及多块磁铁组成，所述的磁铁可以是矩形或方形截面的条状磁铁，由多块磁铁沿上述磁体座定位槽拼接排列，即多块磁铁组成“日”字形结构，外围一圈磁铁与中心磁铁极性相反，多块磁铁一起装在矩形槽状磁体座浅槽内；矩形槽状磁体座开口端露出磁铁的另一端磁极，对着上述后盖板的下表面。
除了上述传统的矩形靶磁铁排列方式外，如靶材是圆靶，磁铁组件由圆形槽状磁体座及磁柱和磁环组成，所述磁柱与磁环极性相反，一起装在圆形槽状磁体座的浅槽内。
所述的驱动机构为高压气泵连接气压控制模块，气压控制模块分别与垂直放置的单作用伸缩缸和水平放置的双活塞杆伸缩缸连接，单作用伸缩缸的活塞杆与磁体座下表面的导轨活动连接，双活塞杆伸缩缸的两个活塞杆分别与磁体座下表面的导轨两端活动连接，导轨在垂直方向留有空隙，可供活塞杆在垂直方向运动。
磁体组件运动的实现：当气压控制模块控制单作用伸缩缸运动时，磁体组件做垂直方向的运动；当气压控制模块控制双活塞杆伸缩缸运动时，磁体组件做水平方向的运动。
所述的驱动机构还可以采用如下的形式：液压活塞杆系统驱动，以液压为动力源；电机---螺杆---滚珠丝杆系统驱动，由电子控制单元控制电机正反转，由螺杆正反转控制滚珠丝杆来回运动。
现参考图1详细描述本实用新型的可移动磁控溅射靶的实例。
如图1所示，靶材、靶基座、磁体组件和驱动机构四部分组成，整个平面溅射靶安装在真空磁控溅射室内。
靶材13置于铜背板9的上面，由压盖10固定于铜背板9上，铜背板9下表面开有对应于靶材的凹槽，并以后盖板8封盖周边有密封垫11密封。铜背板9的凹槽和后盖板8之间形成的密封空间是冷却通道12。如此，靶材13通过后盖板8固定在镀膜室内。
磁体组件由磁体座6和多块的磁铁7组成，磁体座10铣有与磁铁7相对应的定位浅槽，相邻两列磁铁极性相反。驱动机构主要由高压气泵1、电子控制单元2、气压控制单元3、左活塞伸缩杆4、单作用伸缩缸5、单作用活塞伸缩杆16、右活塞伸缩杆17、双活塞杆伸缩缸18。驱动机构置于磁体组件的下方，高压气泵1通过气压软管与气压控制单元(PCU)3相连接，气压控制单元(PCU)3通过电子线路与电子控制单元(TCU)2相连接，并通过气压软管分别与垂直放置的单作用伸缩缸5和水平放置的双活塞杆伸缩缸18相连接，单作用活塞伸缩杆16通过活动接头15与导轨14相连接，左活塞伸缩杆4和右活塞伸缩杆17通过活动接头15分别连接导轨14的左右两端。
高压气泵1把空气压缩后送入气压控制单元(PCU)3，电子控制单元(TCU)2控制气压控制单元(PCU)2分别实现对单作用伸缩缸5和双活塞杆伸缩缸18的驱动；当单作用伸缩缸5被气压驱动时，通过单作用活塞伸缩杆16做垂直方向的伸缩运动，实现对靶表面磁通量大小的调整；当双活塞杆伸缩缸18被气压驱动时，通过左活塞伸缩杆4和右活塞伸缩杆17做水平方向的伸缩运动，实现靶材利用率的增大。
本实用新型的能改变靶表面磁通量的可移动磁控溅射靶，由于有电子控制单元，磁体组件水平和垂直方向的运动速率可调，可精确控制磁体组件的位置；当磁体组件做水平方向运动时，相应的磁体在靶材表面所产生的“拱形”磁场在靶材表面来回移动，导致刻蚀区域变宽，不会产生固定的“V”型刻蚀沟，大大提高了靶材的利用率；当使用不同靶材镀膜时，磁体组件可以垂直方向运动，相应的靶表面磁通量也得到了调整，使不同靶材在镀膜时得到最佳的性能。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (8)
1.一种能改变靶表面磁通量的可移动磁控溅射靶，包括靶材组件和磁体组件，其特征在于，所述靶材组件和所述磁体组件之间可以相对运动。
2.根据权利要求1所述的可移动磁控溅射靶，其特征在于，所述靶材组件固定于铜背板的上表面，所述磁体组件置于所述铜背板的后盖板的下表面之下，所述磁体组件上设有驱动机构带动可相对于所述后盖板做水平及垂直方向运动。
3.根据权利要求2所述的可移动磁控溅射靶，其特征在于，所述磁体组件与所述后盖板的下表面之间留有适量的间隙。
4.根据权利要求3所述的可移动磁控溅射靶，其特征在于，所述铜背板的后表面开有对应于所述靶材的凹槽并以后盖板水密封封闭，且所述凹槽与所述后盖板之间留有空隙形成水冷通道。
5.根据权利要求2所述的可移动磁控溅射靶，其特征在于，所述磁体组件由矩形槽状磁体座及多块磁铁组成。
6.根据权利要求4所述的可移动磁控溅射靶，其特征在于，所述磁铁可为矩形或正方形截面的条状磁铁，所述多块磁铁沿所述磁体座定位槽拼接排列在所述矩形槽状磁体座浅槽内，组成“日”字形结构，外围一圈磁铁与中心磁铁极性相反，所述矩形槽状磁体座的开口端露出所述磁铁的另一端磁极，对着所述后盖板的下表面。
7.根据权利要求2所述的可移动磁控溅射靶，其特征在于，所述驱动机构为包括高压气泵连接气压控制模块，所述气压控制模块分别与垂直放置的单作用伸缩缸和水平放置的双活塞杆伸缩缸连接，单作用伸缩缸的活塞杆与磁体座下表面的导轨活动连接，双活塞杆伸缩缸的两个活塞杆分别与磁体座下表面的导轨两端活动连接，导轨在垂直方向留有空隙，可供活塞杆在垂直方向运动。
8.根据权利要求7所述可移动磁控溅射靶，其特征在于，所述驱动机构为压活塞杆驱动机构或电机-螺杆-滚珠丝杆驱动机构。
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