專利名稱：平面磁控濺射陰極的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種平面磁控濺射陰極，尤其涉及一種能夠提高靶材利用率的平面磁控濺射陰極。
背景技術：
物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition,簡稱PVD),是一種利用物理方式在基材上沉積薄膜的技術。磁控濺射技術是物理氣相沉積技術的一種。在磁控濺射鍍膜技術中，高能離子(通常為電場加速的氬氣離子)轟擊靶材表面，靶材表面離子或原子與入射的高能離子交換能量后從靶材表面飛濺出來，并在基材上沉積成膜。目前，在磁控濺射鍍膜技術應用領域，廣泛使用的是平面磁控濺射陰極。如圖1所示的現有的平面磁控濺射陰極200包括靶材201、磁體裝置203、磁靴205。所述磁體裝置203包括三個磁體210，該三個磁體210裝設于靶材201的背面(即與靶材201的濺射面相對的一面)。所述磁靴205設置于磁體裝置203相對于所述靶材201的一面。圖2所示為圖1去除所述靶材201后，從圖1箭頭所示的方向觀測所述磁體裝置203。如圖2所示，所述每一磁體210由若干磁鐵207縱向堆疊而成，且相鄰的二磁體210之間的極性(N極和S極的朝向)排布相反。在濺射過程中，靶材201表面的磁場強度分布如圖1中虛線所示。靶材201表面的磁場強度的水平分量越高的區域，其濺射速率越高，消耗也就越大，因此濺射一段時間后，靶材201表面就會出現如圖1所示的蝕刻坑211。蝕刻坑211最深處，對應磁場水平分量最強的地方，而靶材201的其他部位蝕刻較淺，甚至沒有蝕刻。當蝕刻坑211深到一定程度，靶材201就需要更換，否則靶材201將被擊穿，對鍍膜設備造成損壞。平面陰極的靶材201的不均勻刻蝕，使得靶材201的利用率較低，通常只有20-30%，鍍膜成本較聞。
發明內容
有鑒于此， 提供一種能夠有效提高靶材利用率的平面磁控濺射陰極。一種平面磁控濺射陰極，其包括靶材、磁體裝置、磁靴，所述磁體裝置裝設于靶材的相對于濺射表面的一面，所述磁靴設置于磁體裝置遠離所述靶材的一面，所述磁體裝置包括平行且等間隔設置的三第一磁體，該三第一磁體分別設置于靶材的兩側和中間，且相鄰的二第一磁體的極性排布相反，該磁體裝置還包括四第二磁體，該四第二磁體為兩兩一組設置于相鄰的二第一磁體之間，且每一第二磁體均與所述第一磁體平行；且該磁體裝置中相鄰的第一磁體與第二磁體的極性排布相反，相鄰的二第二磁體的極性排布相反。本發明平面磁控濺射陰極在原有裝設的三第一磁體的基礎上，還增加了四第二磁體，如此使得靶材表面的磁場強度分布更加均勻，使得靶材表面的蝕刻區大大寬化，從而有效提聞了祀材的利用率。
圖1為現有的平面磁控濺射陰極的俯視示意 圖2為現有的平面磁控濺射陰極的磁體裝置的正面示意 圖3為本發明較佳實施例的平面磁控濺射陰極的俯視示意 圖4為本發明較佳實施例的平面磁控濺射陰極的磁體裝置的正面示意 圖5為本發明較佳實施例的靶材表面的磁力線分布示意 圖6為本發明較佳實施例的祀材表面的磁場強度分布不意圖。主要元件符號說明
權利要求
1.一種平面磁控濺射陰極，其包括靶材、磁體裝置、磁靴，所述磁體裝置裝設于靶材的相對于濺射表面的一面，所述磁靴設置于磁體裝置遠離所述靶材的一面，所述磁體裝置包括平行且等間隔設置的三第一磁體，該三第一磁體分別設置于靶材的兩側和中間，且相鄰的二第一磁體的極性排布相反，其特征在于該磁體裝置還包括四第二磁體，該四第二磁體為兩兩一組設置于相鄰的二第一磁體之間，且每一第二磁體均與所述第一磁體平行；且該磁體裝置中相鄰的第一磁體與第二磁體的極性排布相反，相鄰的二第二磁體的極性排布相反。
2.如權利要求1所述的平面磁控濺射陰極，其特征在于所述靶材為平面靶。
3.如權利要求1所述的平面磁控濺射陰極，其特征在于每一第一磁體由若干條形的第一磁鐵縱向堆疊而成，且同一第一磁體中的若干第一磁鐵的極性排布相同；每一第二磁體由若干條形的第二磁鐵縱向堆疊而成，且同一第二磁體中的若干第二磁鐵的極性排布相同。
4.如權利要求3所述的平面磁控濺射陰極，其特征在于每一第一磁鐵的N極和S極的連線和每一第二磁鐵的N極和S極的連線均垂直所述靶材。
5.如權利要求3所述的平面磁控濺射陰極，其特征在于所述第一磁鐵與第二磁鐵的磁性大小相當。
6.如權利要求3所述的平面磁控濺射陰極，其特征在于第二磁鐵的體積小于第一磁鐵的體積。
全文摘要
一種平面磁控濺射陰極，其包括靶材、磁體裝置、磁靴，所述磁體裝置裝設于靶材的背面，所述磁體裝置包括平行且間隔設置的三第一磁體，該三第一磁體分別設置于靶材的兩側和中間，該磁體裝置還包括四第二磁體，該四第二磁體為兩兩一組設置于相鄰的二第一磁體之間；且該磁體裝置中相鄰的第一磁體與第二磁體的極性排布相反，相鄰的二第二磁體的極性排布相反。本發明平面磁控濺射陰極能夠使靶材表面的磁場強度分布更加均勻，使得靶材表面的蝕刻區大大寬化，從而有效提高了靶材的利用率。
文檔編號C23C14/35GK103046009SQ201110309710
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月13日 優先權日2011年10月13日
發明者黃登聰, 彭立全 申請人:鴻富錦精密工業(深圳)有限公司, 鴻海精密工業股份有限公司