[发明专利]用于超高真空系统的磁控溅射阴极靶

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁控溅射阴极靶，尤其是用于超高真空系统的磁控溅射阴极靶。

背景技术

随着半导体器件特别是半导体集成电路技术的快速发展，半导体表面接触金属电极的制备和半导体表面的钝化工艺显得尤为重要。采用磁控溅射工艺制备上述金属和非金属薄膜是最常用的技术手段之一，其特点是工艺稳定，膜厚度易于控制，能够提供高能粒子的淀积，成膜的致密性好，因而该工艺已成为半导体器件生产特别是集成电路制备的最常用技术。如在1989年1月11日公告的中国实用新型专利申请说明书CN 2030599U中披露的“一种平面磁控溅射靶”。它采用磁体密封罩内置有纯铁、磁体和冷却系统的结构。使用时，将其作为溅射设备的阴极置于真空室内，并经进水管对其中的冷却系统进行连续不断地供水。但是，这种溅射靶存在着不足之处，首先，磁体密封罩内装入纯铁、磁体和冷却系统后，若为焊接封装，则日后难以对装入其内的各部件进行必要的维修和更换，若为盖板式封装，则封装处极易发生漏气渗水现象；其次，作为阴极，需与溅射设备中的其它部件进行电气绝缘，而绝缘层均为非金属材料制成，这就无法使用焊接的方式来解决相互间的密封问题；再次，因其结构上的缺陷，使溅射设备的真空度最高只能达到10^-6Pa，这将不能避免系统中的残余气体，如氧气、氮气、水蒸气与靶材发生反应，形成氧化物氮化物，从而提高了溅射金属膜的接触电阻或影响了钝化膜的纯度和致密度，进而制约着半导体器件、集成电路的电学性能和成品率；最后，始终置于冷却水中的磁体极易锈蚀，长期以往，难免使其的功效不受影响，最终将导致溅射设备整体的工作不稳定和使用、维修费用的增加。

发明内容

本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种真空度高于10^-6Pa，结构合理，使用维护方便的用于超高真空系统的磁控溅射阴极靶。

所采用的技术方案包括屏蔽罩内的磁铁托、磁铁和水冷部件，特别是(a)所说水冷部件包含相连通的上法兰内置有的覆盖缠绕式冷却水槽、下法兰内置有的冷却水槽、进水管和出水管，其中，所说进水管套装于所说出水管中，且隔断所说下法兰冷却水槽并与其焊接连通连接，所说出水管与所说下法兰冷却水槽的余部焊接连通连接；(b)所说上法兰的上端部与靶材安装罩经其相互间的螺纹旋接、腔体中置有磁铁托和位于其上的磁铁、下端面与所说下法兰间置有两只金属密封圈，并经螺钉相固定连接，所说两只金属密封圈位于所说上法兰和所说下法兰上分别对称置有的内层刀口和外层刀口处；(c)所说出水管外焊接连接有小法兰，所说小法兰与所说屏蔽罩和基座法兰间均置有绝缘片、且与所说基座法兰间还置有两只○型胶圈，并经螺钉将其与所说屏蔽罩和所说基座法兰相固定连接，所说螺钉外套装有绝缘套筒，所说两只○型胶圈间的基座法兰上贯通有抽气管。

作为技术方案的进一步改进，所述的金属密封圈为无氧铜密封圈或铝丝密封圈或银丝密封圈；所述的绝缘片为聚四氟片；所述的○型胶圈为维通型(Viton)氟橡胶圈；所述的绝缘套筒为聚四氟套筒。