CN207498459U - 一种分布式磁控溅射靶 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种分布式磁控溅射靶，包括自上而下设置的密封罩、真空安装环、绝缘环和阴极板，还包括靶材组件、固定组件和密封圈；在垂直于阴极板的方向上设有若干个安装靶材组件的磁芯孔，所述的磁芯孔的分布与所镀膜的三维产品相对应；所述的靶材组件包括电磁线圈、磁芯、和球形靶材；所述的球形靶材安装在阴极板上与密封腔相对的一侧，直接与阴极板接触；所述的磁芯贯穿磁芯孔，所述的磁芯一端为半球形并置于球形靶材内，另一端位于密封腔中，套有电磁线圈；所述的磁芯通过固定组件与阴极板相连。本实用新型可实现立体产品的各个方向的镀膜的均匀性。
Description
技术领域
本实用新型属于磁控溅射领域，具体涉及一种分布式磁控溅射靶。
背景技术
常见的磁控溅射靶有平面靶和柱形靶，用于平面结构产品的镀膜，而对于三维形状镀膜存在各个面镀膜均匀性和台阶覆盖差等问题。尤其是对于类似于通信领域常用的腔体滤波器上的杯型腔体的镀膜，若采用传统的平面靶材或柱形靶材，无法实现其内壁各个方向的均匀镀膜。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型提出一种分布式磁控溅射靶，可以根据须镀膜器件的杯体分布情况灵活地调整靶的分布，并将靶半置入被体内进行磁控溅射镀膜，从而在杯体内壁的各个方向上实现相比传统平面靶或柱形靶更为均匀的镀膜。
实现上述技术目的，达到上述技术效果，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种分布式磁控溅射靶，包括自上而下设置的密封罩、真空安装环、绝缘环和阴极板，还包括靶材组件、固定组件和密封圈；
所述的密封罩通过固定组件安装在真空安装环上，两者之间的空隙形成密封腔；
所述的阴极板，真空安装环和夹在中间的绝缘环通过固定组件紧密的结合在一起，与板面的垂直方向上设有若干个安装靶材组件的磁芯孔，所述的磁芯孔的分布与所镀膜的三维产品相对应；
所述的靶材组件包括电磁线圈、磁芯、和球形靶材；所述的球形靶材安装在阴极板上与密封腔相对的一侧，直接与阴极板接触；所述的磁芯贯穿磁芯孔，所述的磁芯一端为半球形并置于球形靶材内，另一端位于密封腔中，其侧面套有电磁线圈；所述的磁芯通过固定组件与阴极板相连。
作为本实用新型的进一步改进，所述的固定组件包括螺钉和压板。
作为本实用新型的进一步改进，所述的密封罩通过螺钉安装在真空安装环上；所述的阴极板，真空安装环和夹在中间的绝缘环通过螺钉一体固定；所述的靶材组件通过压板和螺钉固定在绝缘环和阴极板上。
作为本实用新型的进一步改进，所述的压板位于电磁线圈和阴极板之间，所述的螺钉贯穿压板与阴极板相连。
作为本实用新型的进一步改进，所述的靶材组件通过至少2组所述的压板和螺钉固定在阴极板上。
作为本实用新型的进一步改进，所述的真空安装环为内部中空的环形结构，其尺寸大于阴极板或绝缘环的尺寸。
作为本实用新型的进一步改进，所述的密封罩上设有接线盘。
作为本实用新型的进一步改进，所述的接线盘通过电缆与阴极板相连。
作为本实用新型的进一步改进，所述的的密封罩上设有绝缘冷却液进口和绝缘冷却液出口，所述的绝缘冷却液进口和绝缘冷却液出口与密封腔相通。
本实用新型的有益效果：本实用新型提出一种分布式磁控溅射靶，由于靶材组件分布的位置是根据所镀产品的非平面结构灵活设置，并且能够对每个靶材组件的电流强度单独控制，从而实现产品的杯型内壁的各个方向的镀膜的均匀性。
附图说明
图1是本实用新型的一种实施例的剖面示意图；
图2是本实用新型的一种实施例的阴极板俯视示意图；
其中：1-球形靶材，2-磁芯，3-电磁线圈，4-真空绝缘环，5-密封罩，6-阴极板，7-绝缘环，8-螺钉，8_1-短杆螺钉，8_2-长杆螺钉，9-密封圈，10_1-绝缘冷却液入口，10_2-绝缘冷却液出口，11-接线盘，12-压板，13-磁芯孔，13_1-锥形面，14-阴极接线孔。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
下面结合附图对本实用新型的应用原理作详细的描述。
图1-2示出的一种分布式磁控溅射靶的实施例，包括自上而下设置的密封罩5、真空安装环4、绝缘环7和阴极板6，还包括靶材组件、固定组件和密封圈9。
所述的固定组件包括螺钉8和压板12，所述的螺钉8根据需要选择合适的尺寸，可使用长杆螺钉8_2或短杆螺钉8_1，用于将磁控溅射靶各个部件中连接在一起。由于磁控溅射靶是在真空的环境中工作的，在各个部件的连接处设置了密封圈9，维持真空密封环境。本实用新型所述密封圈9采用的是大小不同材质相同O型圈，设置在磁控溅射靶各个部件的连接处。
如图1所示，所述的密封罩5为“平宝盖头”型，密封罩5的两侧通过螺钉8安装在真空安装环4，两者之间的空间形成密封腔，为磁控溅射靶的靶材组件的安装提供空间。
所述的阴极板6，真空安装环4和夹在中间的绝缘环7通过长杆螺钉8_2,紧密的结合在一起。所述的真空安装环4为中空的环形结构，位于靶材的最外周，其尺寸大于阴极板6的尺寸。起真空密封作用；所述的绝缘环7与阴极板6具有相同的尺寸，用于将阴极板6与电磁线圈3隔离开来。
所述的靶材组件包括电磁线圈3、磁芯2、和球形靶材1；所述的球形靶材1安装在阴极板6的一侧，直接与阴极板6接触；所述的磁芯2为一端为半球形的圆柱形材料，贯穿磁芯孔13，并将半球形的一端置于球形靶材1内，另一端位于密封腔中，其侧面套有电磁线圈3。所述的磁芯2通过螺钉8和压板12将靶材组件与阴极板6相连。
所述的绝缘环7和阴极板6上设有若干个安装靶材组件的磁芯孔13，所述的磁芯孔13位于绝缘环7的部分为锥形面13_1，位于阴极板6上的呈圆柱体，锥形面13_1的底端与圆柱体的横截面的尺寸与磁芯2的横截面的尺寸相同，位于上端的磁芯2与绝缘环7之间的空隙用密封圈9填充。所述的压板12位于绝缘环7和电磁线圈3的中间，与二者紧密接触，所述的压板12的长度大于电磁线圈3的宽度，一端与磁芯2接触，另一端通过短杆螺钉8_18贯穿绝缘环7固定在阴极板6上。由于电磁线圈3与磁芯2相连，压板12的位置被电磁线圈3和阴极板6所固定。这样靶材组件能够通过上端的电磁线圈3、压板12、短杆螺钉8_18和密封圈9以及下端球形靶材1与阴极板6的配合紧密的固定在阴极板6上。
对于每一个靶材组件至少通过2组所述压板12和短杆螺钉8_1固定在阴极板6上，固定组件之间呈等轴分布。
本实用新型中，所有的靶材组件共用同一个阴极板6，每一个靶材上的电磁线圈3都是独立的，正常工作时，每个线圈的电流能够通过电源单独控制。所述的磁芯孔13在绝缘环7上的分布与所镀膜的产品的形状相对应。实施过程中，将被镀膜样品的非平面结构的腔体对应地放置在球形靶的下方，并尽量使球形靶的中心对应被镀膜样品的杯状腔体的中心，相比于已有的圆形平面靶、矩形平面靶或圆柱形靶，本实用新型中靶的溅射跑道可以深入到非平面结构的腔体中，且由于是全向溅射，所以可以在被镀膜样品的杯状腔体内形成较为均匀的薄膜。
如图2所示本实用新型的一种的实施例中，所述的靶材组件按4x4矩阵分布。
所述的密封罩5上设有接线盘11，所述的阴极板6通过电缆与接线盘11相连，其阴极接线孔14的阴极板6的中心位置。
所述的的密封罩5上还设有绝缘冷却也进口和绝缘冷却液出口10_2，所述的绝缘冷却液进口10_1和绝缘冷却液出口10_2与密封腔相通。溅射靶源工作过程中，很大一部分的能量转化成热能，会是靶材熔化，因此通过密封腔不断的向内循环通入冷却液，能够直接的降低磁芯2和电磁线圈3的温度，并间接的冷却阴极板6和球形靶材1。本实施例中所用的冷却液为液氮。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种分布式磁控溅射靶，其特征在于：包括自上而下设置的密封罩(5)、真空安装环(4)、绝缘环(7)和阴极板(6)，还包括靶材组件、固定组件和密封圈(9)；
所述的密封罩(5)通过固定组件安装在真空安装环(4)上，两者之间的空隙形成密封腔；
所述的阴极板(6)，真空安装环(4)和夹在中间的绝缘环(7)通过固定组件紧密的结合在一起，与板面的垂直方向上设有若干个安装靶材组件的磁芯孔(13)，所述的磁芯孔(13)的分布与所镀膜的三维产品相对应；
所述的靶材组件包括电磁线圈(3)、磁芯(2)、和球形靶材(1)；所述的球形靶材(1)安装在阴极板(6)上与密封腔相对的一侧，直接与阴极板(6)接触；所述的磁芯(2)贯穿磁芯孔(13)，所述的磁芯(2)一端为半球形并置于球形靶材(1)内，另一端位于密封腔中，其侧面套有电磁线圈(3)；所述的磁芯(2)通过固定组件与阴极板(6)相连。
2.根据权利要求1所述的一种分布式磁控溅射靶，其特征在于：所述的固定组件包括螺钉(8)和压板(12)。
3.根据权利要求2所述的一种分布式磁控溅射靶，其特征在于：所述的密封罩(5)通过螺钉(8)安装在真空安装环(4)上；所述的阴极板(6)，真空安装环(4)和夹在中间的绝缘环(7)通过螺钉(8)一体固定；所述的靶材组件通过压板(12)和螺钉(8)固定在绝缘环(7)和阴极板(6)上。
4.根据权利要求3所述的一种分布式磁控溅射靶，其特征在于：所述的压板(12)位于电磁线圈(3)和阴极板(6)之间，所述的螺钉(8)贯穿压板(12)与阴极板(6)相连。
5.根据权利要求4所述的一种分布式磁控溅射靶，其特征在于：所述的靶材组件通过至少2组所述的压板(12)和螺钉(8)固定在阴极板(6)上。
6.根据权利要求1所述的一种分布式磁控溅射靶，其特征在于：所述的真空安装环(4)为内部中空的环形结构，其尺寸大于阴极板(6)或绝缘环(7)的尺寸。
7.根据权利要求1所述的一种分布式磁控溅射靶，其特征在于：所述的密封罩(5)上设有接线盘(11)。
8.根据权利要求7所述的一种分布式磁控溅射靶，其特征在于：所述的接线盘(11)通过电缆与阴极板(6)相连。
9.根据权利要求1所述的一种分布式磁控溅射靶，其特征在于：所述的密封罩(5)上设有绝缘冷却液进口(10_1)和绝缘冷却液出口(10_2)，所述的绝缘冷却液进口(10_1) 和绝缘冷却液出口(10_2)与密封腔相通。
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