CN2196123Y - 一种新型柱状磁控溅射源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种柱状磁控溅射源。该溅
射源中的磁体沿阴极轴向呈螺旋线型布置。本实用
新型整个阴极表面放电均匀、刻蚀均匀，放电面积大、
靶材利用率高、使用寿命长，可广泛用于各种真空镀
膜装置中。
Description
本实用新型涉及物理汽相沉积，特别是用于真空镀膜的柱状磁控溅射源。
真空镀膜法是一种将金属或非金属工件置于真空室中，利用辉光放电或弧光放电将工件表面镀上金属或其化合物膜的方法。
溅射源是利用辉光放电法，使阴极镀膜材料的原子溅射到镀件的表面上沉积成膜的溅射装置。
辉光放电法涉及在真空状态下，在阴极（靶）和阳极（真空室壁）之间施以直流电压后，产生直流辉光放电，工作气体被电离，正离子被阴极加速并轰击阴极（靶）表面，使阴极表面的原子溅射到镀件的表面上沉积成膜。
为了改善溅射源的性能，一般在系统中设置有磁场。磁场有利于更有效地束缚电子、离子，延长了电子的运动轨迹，提高了电子对工作气体如Ar气的碰撞电离几率，更有效地利用了电子的能量，有利于对靶材形成高密度的正离子轰击，使靶材溅射更加有效。所以磁场有着十分重要的作用。
CN89215781.X公开了一种柱状磁控溅射源，在其靶材内有若干直条形磁钢平行于靶轴向安置在基体上。结果是靶面中部的刻蚀均匀，但两头的横纹会导致过早的出现横向深沟，一旦穿透，冷却水会进入真空室及真空系统而损坏设备，所以不能充分利用靶材，且柱靶越长，靶材利用率越低。
本实用新型的目的是提供一种新型柱状磁控溅射源。
本实用新型的溅射源包括溅射电源、柱状阴极、套在阴极端部的屏蔽罩、阴极内磁体、固定磁体的基体、使磁体旋转的传动装置和阴极内的冷却通道，其中所述磁体沿阴极轴向呈螺旋线型布置。
本实用新型中的磁体优选布置成双螺旋线型，其中一条螺旋线型磁体N极向外，另一条S极向外。所述磁体最好呈两头封闭的双螺旋线型布置。
进一步优选的方案为基体为柱状，表面上带螺旋线型槽，块状磁体排列于槽内。
更进一步优选的方案为基体表面上带双螺旋线型槽，块状磁体排列于槽内，沿一条螺旋形槽布置的磁体块N极向外，沿另一条布置的磁体块S极向外。
本实用新型具有放电面积大、可360°同时溅射、工作效率高、靶面刻蚀均匀、使用寿命长、靶材利用率高等特点，并使与其配套的设备结构大大简化、真空室利用率提高、节省材料、降低成本。
下面结合附图和实施例作进一步说明。
附图为设有本实用新型的溅射源的真空镀膜装置示意图。
图中标号1为阴极，它被部分剖开，2、2’为屏蔽罩，3为固定磁体的基体，4为布置成双螺线型的磁体，5为真空室壁，6为使磁体旋转的旋转轴，7为阴极表面放电轨迹，8为工件偏压电源，9为溅射电源，10为进气口，11为抽真空口，12为工件架，13为冷却通道。
实施例
按附图制备和安装本实用新型的溅射源和镀膜装置，其中圆筒状阴极外径为64mm，长550mm，厚10mm，圆柱状基体上开有两头封闭（与图中双螺旋线型放电轨迹所示相同）的双螺旋线型槽，将若干小块永久磁铁布置于槽中，其中一条螺旋线型槽内的磁铁块N极向外，另一条中S极向外，用粘合剂将磁铁固定于槽内，磁场强度控制为在阴极表面处的磁场强度水平分量为300高斯左右，放电参数为：300－1000V，0.5－5A，最高10A，工件温度＜100℃。镀膜时，先将清洗后的工件装卡在工件架上，抽真空后，充入氩气，进行辉光放电，氩原子被电离成氩离子，并被电场加速轰击靶材，溅射出的靶材原子沉积在镀件表面上形成薄膜。溅射源工作时，双螺旋线型磁铁在外力作用下匀速转动，整个靶面放电均匀，靶材使用充分，利用率极高，且柱状靶越长利用率越高，达70％以上。
Claims (5)
1、一种柱状磁控溅射源，包括溅射电源、柱状阴极、套在阴极端部的屏蔽罩、阴极内磁体、固定磁体的基体、使磁体旋转的传动装置和阴极内的冷却通道，其特征是所述磁体沿阴极轴向呈螺旋线型布置。
2、如权利要求1所述的溅射源，其特征是所述磁体布置成双螺旋线型，其中一条螺旋线型磁体N极向外，另一条S极向外。
3、如权利要求2所述的溅射源，其特征是所述磁体呈两头封闭的双螺旋线型布置。
4、如权利要求1所述的溅射源，其特征是所述基体为柱状，表面上带螺旋线型槽，块状磁体排列于槽内。
5、如权利要求4所述的溅射源，其特征是所述基体表面上带双螺旋线型槽，块状磁体排列于槽内，沿一条螺旋形槽布置的磁体块N极向外，沿另一条布置的磁体块S极向外。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 94218431 CN2196123Y (zh) | 1994-08-18 | 1994-08-18 | 一种新型柱状磁控溅射源 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 94218431 CN2196123Y (zh) | 1994-08-18 | 1994-08-18 | 一种新型柱状磁控溅射源 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2196123Y true CN2196123Y (zh) | 1995-05-03 |
Family
ID=33833596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 94218431 Expired - Lifetime CN2196123Y (zh) | 1994-08-18 | 1994-08-18 | 一种新型柱状磁控溅射源 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2196123Y (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1040236C (zh) * | 1994-08-18 | 1998-10-14 | 王福贞 | 柱状螺旋磁控溅射源 |
| CN102965615A (zh) * | 2011-08-30 | 2013-03-13 | 无锡华润上华科技有限公司 | 一种pvd加工中使用的腔体以及pvd加工方法 |
| CN102272347B (zh) * | 2009-01-30 | 2014-03-05 | 普雷克斯S.T.科技公司 | 管靶 |
-
1994
- 1994-08-18 CN CN 94218431 patent/CN2196123Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1040236C (zh) * | 1994-08-18 | 1998-10-14 | 王福贞 | 柱状螺旋磁控溅射源 |
| CN102272347B (zh) * | 2009-01-30 | 2014-03-05 | 普雷克斯S.T.科技公司 | 管靶 |
| CN102965615A (zh) * | 2011-08-30 | 2013-03-13 | 无锡华润上华科技有限公司 | 一种pvd加工中使用的腔体以及pvd加工方法 |
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