[发明专利]磁控源，磁控溅射设备和磁控溅射方法

权利要求书

1.一种磁控源，其特征在于，包括：

靶材；

磁控管，所述磁控管位于所述靶材上方；和

扫描机构，所述扫描机构与所述磁控管相连以控制所述磁控管在所述靶材上方移动，其中所述扫描机构包括：

桃形轨道，所述磁控管可移动地设置在所述桃形轨道上；

第一驱动轴，所述第一驱动轴的底端与所述桃形轨道的极坐标原点相连，所述第一驱动轴用于驱动所述桃形轨道绕所述第一驱动轴的轴线转动；

第一驱动器，所述第一驱动器与所述第一驱动轴相连，所述第一驱动器用于驱动所述第一驱动轴转动；和

第二驱动器，所述第二驱动器用于通过传动组件驱动所述磁控管沿所述桃形轨道移动。

2.根据权利要求1所述的磁控源，其特征在于，所述传动组件包括：

第一传动齿轮，所述第一传动齿轮与所述第二驱动器相连并由所述第二驱动器驱动；

空心轴和第二传动齿轮，所述空心轴可旋转地套设在所述第一驱动轴上，所述第二传动齿轮安装在所述空心轴上且与所述第一传动齿轮啮合；

恒星齿轮，所述恒星齿轮安装在所述空心轴上；

行星轴和行星齿轮，所述行星齿轮安装在所述行星轴上且与所述恒星齿轮啮合以驱动所述行星轴自转；

可伸缩连杆，所述可伸缩连杆的一端与所述行星轴相连且所述可伸缩连杆的另一端与所述磁控管相连以驱动所述磁控管沿所述桃形轨道移动；和

恒星架，所述恒星架的一端固定在所述第一驱动轴上且所述行星轴可旋转地安装在所述恒星架的另一端。

3.根据权利要求2所述的磁控源，其特征在于，所述可伸缩连杆包括：

内杆，所述内杆的一端与所述行星轴相连；

外杆，所述外杆的一端与所述磁控管相连且所述外杆的另一端通过可伸缩元件与所述内杆相连。

4.根据权利要求3所述的磁控源，其特征在于，所述内杆的另一端设有轴向孔，所述外杆的所述另一端插入到所述轴向孔内，所述可伸缩元件为设置在所述轴向孔内的弹簧以便所述外杆的所述另一端通过所述弹簧与所述内杆相连。

5.根据权利要求1所述的磁控源，其特征在于，所述第一驱动轴的轴线通过所述靶材的中心。

6.根据权利要求5所述的磁控源，其特征在于，当所述磁控管位于所述桃形轨道的尖端处时，所述磁控管的最外沿与所述靶材的外周缘在水平面上的投影重合。

7.根据权利要求6所述的磁控源，其特征在于，所述桃形轨道关于X轴对称且所述桃形轨道的位于X轴上侧的部分由下面的方程定义：

r＝a×θ+b

其中，r为所述桃形轨道上的点到所述桃形轨道的极坐标原点的距离，θ为所述桃形轨道上的点与所述极坐标原点之间的连线与X轴正向之间的夹角且0≤θ≤π，a和b均为大于零的常数。

8.根据权利要求1所述的磁控源，其特征在于，所述第一驱动器和第二驱动器分别为电机。

9.一种磁控溅射设备，其特征在于，包括：

腔室本体，所述腔室本体内限定有腔室；和

磁控源，所述磁控源为根据权利要求1-8中任一项所述的磁控源，其中所述磁控源的靶材设置在所述腔室本体的上端且所述靶材的下表面暴露到所述腔室内。

10.一种利用权利要求9所述的磁控溅射设备进行的磁控溅射方法，其特征在于，包括：控制所述磁控溅射设备的所述桃形轨道旋转且控制所述磁控管沿所述桃形轨道移动，以对所述靶材进行刻蚀。

11.根据权利要求10所述的磁控溅射方法，其特征在于，在所述磁控管从所述桃形轨道的尖端开始沿所述桃形轨道运行一周的一个周期内，在上半周期内所述磁控管沿所述桃形轨道作加速运动，且在下半周期内所述磁控管沿所述桃形轨道作减速运动。

12.根据权利要求11所述的磁控溅射方法，其特征在于，所述磁控管作加速运动时的角加速度为6.28×10^-4rad/s²，且所述磁控管作减速运动时的角加速度为-6.28×10^-4 rad/s²。