CN209537614U - 一种溅射气体均匀喷洒的磁控溅射靶源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种溅射气体均匀喷洒的磁控溅射靶源，包括靶材、喷气小孔和狭缝，所述靶材的上方设置有磁控溅射区域，且磁控溅射区域的左右两侧均安装有外壳，所述喷气小孔设置于磁控溅射区域的内表面，所述狭缝连接于三级储气环和二级储气环的中间位置。该溅射气体均匀喷洒的磁控溅射靶源设置狭缝连通二级储气环和一级储气环，同理狭缝也连通着剩下的几个储气环，由于狭缝截面积小于一级储气环的截面积，因此大量溅射气体存储于一级储气环内，当一级储气环内的气体压强升高后，气体将沿着圆周型狭缝进入到二级储气环内，同理其他几个储气环中也是如此，这样的设计可保持通向磁控溅射区域的气体的气压均匀，从而保证溅射气体均匀。
Description
技术领域
本实用新型涉及物理气相沉积技术领域，具体为一种溅射气体均匀喷洒的磁控溅射靶源。
背景技术
磁控溅射的工作原理是指电子在电场E的作用下，在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出Ar正离子和新的电子，新电子飞向基片，Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射，磁控溅射技术具有沉积速度快、基材温升低、薄膜纯度高、致密性好、工艺可重复性高等优点广泛应用于微电子、光学薄膜、材料表面处理等领域，而磁控溅射靶源正是磁控溅射领域的核心技术之一。
磁控溅射一般需要在有利于自持放电的气压环境下进行，目前传统的磁控溅射工艺是将溅射气体直接通入真空反应腔体，使真空腔内达到适合气体电离的气压即开始工作，这样的做法难以保证真空腔内气体的分布均匀，更加没有办法保证溅射靶源工作区域溅射气体的均匀性，导致成膜均匀性不够好的问题，为此，我们提出一种溅射气体均匀喷洒的磁控溅射靶源。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种溅射气体均匀喷洒的磁控溅射靶源，以解决上述背景技术中提出的磁控溅射一般需要在有利于自持放电的气压环境下进行，目前传统的磁控溅射工艺是将溅射气体直接通入真空反应腔体，使真空腔内达到适合气体电离的气压即开始工作，这样的做法难以保证真空腔内气体的分布均匀，更加没有办法保证溅射靶源工作区域溅射气体的均匀性，导致成膜均匀性不够好的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种溅射气体均匀喷洒的磁控溅射靶源，包括靶材、喷气小孔和狭缝，所述靶材的上方设置有磁控溅射区域，且磁控溅射区域的左右两侧均安装有外壳，所述外壳的内部设置有五级储气环，且五级储气环的下端连接有四级储气环，所述四级储气环的下端安装有三级储气环，且三级储气环的下端连接有二级储气环，所述二级储气环的下端安装有一级储气环，且一级储气环的下方连接有进气总管，所述喷气小孔设置于磁控溅射区域的内表面，所述狭缝连接于三级储气环和二级储气环的中间位置。
优选的，所述外壳与靶材之间形成半包围结构，且磁控溅射区域的竖直中心线与靶材的竖直中心线相互重合。
优选的，所述四级储气环、三级储气环、二级储气环与一级储气环的结构相同，且四级储气环、三级储气环、二级储气环与一级储气环的结构均为圆环形结构。
优选的，所述二级储气环通过狭缝与一级储气环之间构成连通结构，且二级储气环与一级储气环关于狭缝上下对称。
优选的，所述一级储气环与进气总管之间构成连通结构，且一级储气环与进气总管之间的连接方式为焊接连接。
优选的，所述喷气小孔均匀等距分布于磁控溅射区域的内部，且喷气小孔的结构为圆形结构。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1.该溅射气体均匀喷洒的磁控溅射靶源设置外壳将靶材包裹的同时，与靶材之间留有足够靶材活动的孔隙范围，使得磁控溅射区域正对在靶材的上方，缩小了靶材与溅射靶源之间的距离，保证溅射气体喷洒的均匀性，设置外壳的内部安装着五级储气环、四级储气环、三级储气环、二级储气环以及一级储气环等五个储气环，且五个储气环的形状都呈圆环形形状，从而将溅射气体分成五级进行传输，避免直接将溅射气体通入真空反应腔体，造成真空腔内气体的分布不均匀，以致溅射的气体气压不稳定；
2.设置狭缝连通二级储气环和一级储气环，同理狭缝也连通着剩下的几个储气环，由于狭缝截面积小于一级储气环的截面积，因此大量溅射气体存储于一级储气环内，当一级储气环内的气体压强升高后，气体将沿着圆周型狭缝进入到二级储气环内，同理其他几个储气环中也是如此，这样的设计可保持通向磁控溅射区域的气体的气压均匀，从而保证溅射气体均匀；
3.设置进气总管与一级储气环相连通，可以为一级储气环内部供应溅射所用的气体，设置磁控溅射区域内部开设有很多喷气小孔，喷气小孔的大小尺寸一致，且这些喷气小孔之间分布的距离也相等，从而保证溅射气体的有效均匀分布，提高溅射成膜的均匀性。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用俯视新型结构示意图；
图3为本实用新型图1中A处局部放大结构示意图。
图中：1、靶材；2、磁控溅射区域；3、外壳；4、五级储气环；5、四级储气环；6、三级储气环；7、二级储气环；8、一级储气环；9、进气总管；10、喷气小孔；11、狭缝。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种溅射气体均匀喷洒的磁控溅射靶源，包括靶材1、磁控溅射区域2、外壳3、五级储气环4、四级储气环5、三级储气环6、二级储气环7、一级储气环8、进气总管9、喷气小孔10和狭缝11，靶材1的上方设置有磁控溅射区域2，且磁控溅射区域2的左右两侧均安装有外壳3，外壳3与靶材1之间形成半包围结构，且磁控溅射区域2的竖直中心线与靶材1的竖直中心线相互重合，设置外壳3将靶材1包裹的同时，与靶材1之间留有足够靶材1活动的孔隙范围，使得磁控溅射区域2正对在靶材1的上方，缩小了靶材1与溅射靶源之间的距离，保证溅射气体喷洒的均匀性；
外壳3的内部设置有五级储气环4，且五级储气环4的下端连接有四级储气环5，四级储气环5的下端安装有三级储气环6，且三级储气环6的下端连接有二级储气环7，二级储气环7的下端安装有一级储气环8，且一级储气环8的下方连接有进气总管9，一级储气环8与进气总管9之间构成连通结构，且一级储气环8与进气总管9之间的连接方式为焊接连接，设置进气总管9与一级储气环8相连通，可以为一级储气环8内部供应溅射所用的气体，四级储气环5、三级储气环6、二级储气环7与一级储气环8的结构相同，且四级储气环5、三级储气环6、二级储气环7与一级储气环8的结构均为圆环形结构，设置外壳3的内部安装着五级储气环4、四级储气环5、三级储气环6、二级储气环7以及一级储气环8等五个储气环，且五个储气环的形状都呈圆环形形状，从而将溅射气体分成五级进行传输，避免直接将溅射气体通入真空反应腔体，造成真空腔内气体的分布不均匀，以致溅射的气体气压不稳定，喷气小孔10设置于磁控溅射区域2的内表面，喷气小孔10均匀等距分布于磁控溅射区域2的内部，且喷气小孔10的结构为圆形结构，设置磁控溅射区域2内部开设有很多喷气小孔10，喷气小孔10的大小尺寸一致，且这些喷气小孔10之间分布的距离也相等，从而保证溅射气体的有效均匀分布，提高溅射成膜的均匀性；
狭缝11连接于三级储气环6和二级储气环7的中间位置，二级储气环7通过狭缝11与一级储气环8之间构成连通结构，且二级储气环7与一级储气环8关于狭缝11上下对称，设置狭缝11连通二级储气环7和一级储气环8，同理狭缝11也连通着剩下的几个储气环，由于狭缝11截面积小于一级储气环8的截面积，因此大量溅射气体存储于一级储气环8内，当一级储气环8内的气体压强升高后，气体将沿着圆周型狭缝11进入到二级储气环7内，同理其他几个储气环中也是如此，这样的设计可保持通向磁控溅射区域2的气体的气压均匀，从而保证溅射气体均匀。
工作原理：对于这类的溅射气体均匀喷洒的磁控溅射靶源，首先将靶材1放置在外壳3内部，正对磁控溅射区域2的下方，然后将进气总管9连接上外部的气体输送装置，由于进气总管9与一级储气环8相通，因此溅射气体通过进气总管9进入一级储气环8内部，一级储气环8为圆环状形状，气体充满一级储气环8内部，由于狭缝11连通二级储气环7和一级储气环8，且狭缝11截面积小于一级储气环8的截面积，当一级储气环8内的气体压强升高后，气体将沿着圆周型狭缝11进入到二级储气环7内，同理，当二级储气环7内的气压压强升高后，气体将沿着圆周型狭缝11均匀进入三级储气环6内，当三级储气环6内的气压压强升高后，气体将沿着圆周型狭缝11均匀进入四级储气环5内，当四级储气环5内的气压压强升高后，气体将沿着圆周型狭缝11均匀进入五级储气环4内，在五级储气环4内的周向各个角度将趋近于相等的气压，溅射气体再从五级储气环4内圆周的一系列均布的细密喷气小孔10直接喷洒到磁控溅射区域2中，作用在靶材1上，如此进入磁控溅射区域2中的溅射气体均匀可控，进而提高在靶材1上溅射成膜的均匀性，就这样完成整个溅射气体均匀喷洒的磁控溅射靶源的使用过程。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种溅射气体均匀喷洒的磁控溅射靶源，包括靶材(1)、喷气小孔(10)和狭缝(11)，其特征在于：所述靶材(1)的上方设置有磁控溅射区域(2)，且磁控溅射区域(2)的左右两侧均安装有外壳(3)，所述外壳(3)的内部设置有五级储气环(4)，且五级储气环(4)的下端连接有四级储气环(5)，所述四级储气环(5)的下端安装有三级储气环(6)，且三级储气环(6)的下端连接有二级储气环(7)，所述二级储气环(7)的下端安装有一级储气环(8)，且一级储气环(8)的下方连接有进气总管(9)，所述喷气小孔(10)设置于磁控溅射区域(2)的内表面，所述狭缝(11)连接于三级储气环(6)和二级储气环(7)的中间位置。
2.根据权利要求1所述的一种溅射气体均匀喷洒的磁控溅射靶源，其特征在于：所述外壳(3)与靶材(1)之间形成半包围结构，且磁控溅射区域(2)的竖直中心线与靶材(1)的竖直中心线相互重合。
3.根据权利要求1所述的一种溅射气体均匀喷洒的磁控溅射靶源，其特征在于：所述四级储气环(5)、三级储气环(6)、二级储气环(7)与一级储气环(8)的结构相同，且四级储气环(5)、三级储气环(6)、二级储气环(7)与一级储气环(8)的结构均为圆环形结构。
4.根据权利要求1所述的一种溅射气体均匀喷洒的磁控溅射靶源，其特征在于：所述二级储气环(7)通过狭缝(11)与一级储气环(8)之间构成连通结构，且二级储气环(7)与一级储气环(8)关于狭缝(11)上下对称。
5.根据权利要求1所述的一种溅射气体均匀喷洒的磁控溅射靶源，其特征在于：所述一级储气环(8)与进气总管(9)之间构成连通结构，且一级储气环(8)与进气总管(9)之间的连接方式为焊接连接。
6.根据权利要求1所述的一种溅射气体均匀喷洒的磁控溅射靶源，其特征在于：所述喷气小孔(10)均匀等距分布于磁控溅射区域(2)的内部，且喷气小孔(10)的结构为圆形结构。
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