[实用新型]真空镀膜设备中的矩形平面磁控阴极结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种真空镀膜设备，尤其涉及该真空镀膜设备中的矩形平面磁控阴极结构。

背景技术

矩形平面磁控阴极是目前大面积玻璃镀膜设备的关键设备之一。

发明专利《Magnetron Sputtering Cathode》(发明人Richard P.Welty，美国专利，专利号4892633)介绍了一种矩形平面磁控阴极。该矩形平面磁控阴极针对目前工业应用中靶材利用利率低的特点对矩形平面磁控阴极的磁路结构进行了改进。其在磁路结构中增加了高磁导率的分流片，该结构改变了阴极的磁场分布，提高了靶材表面平行磁感应强度分布的均匀性(如图3所示)，即提高了靶材刻蚀跑道的宽度，有效地提高了靶材的利用率。在工业应用中，这种磁路结构的矩形平面阴极有利于降低生产成本，缩短换靶周期。

但是，这种磁路结构的矩形平面阴极存在如下缺点：由于分流片的厚度较薄(一般在2-3mm)且为高磁导率的材料，受本身尺寸精度和强磁场吸引力的影响，在安装时，它的装配精度很难满足设计精度的要求，所以这种结构的磁控阴极在长度方向上的磁场均匀性很难控制，因此用它沉积的薄膜均匀性较差。这些缺点在较长的矩形平面磁控阴极(长度大于2m)应用上尤为突出。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供了一种真空镀膜设备中的矩形平面磁控阴极结构，旨在解决上述的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型包括：两端设置有密封圈的盖板；在所述的盖板固定设置绝缘座；阴极体放置在绝缘座上，并通过绝缘螺钉与盖板固定在一起；在阴极体上方固定设置冷却背板；在所述的冷却背板上通过靶材两侧的靶材压条将靶材固定；靶材压条被固定连接在阴极体上；在阴极体和靶材压条的外周设置屏蔽罩；在冷却背板和靶材之间还设置一层导热碳膜；还包括：一磁路组件；所述的磁路组件固定设置在阴极体内且位于冷却背板的下部；所述的磁路组件包括由永磁材料组成的外永磁体、磁轭、由导磁的铁磁性材料或软磁材料组成的导磁螺钉，由永磁材料组成的内永磁体和在外永磁体和内永磁体之间的二个由导磁的铁磁性材料或软磁材料组成的分流块；分流块通过导磁螺钉固定连接在磁轭上；外永磁体和内永磁体被粘接在磁轭上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：分流块的设置改变了磁路组件磁场的空间分布，提高了靶材表面平行磁感应强度分布的均匀性，有效地提高了靶材的利用率。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是图1中磁路组件的结构示意图；

图3是现有技术中磁路组件中设置分流片的平面磁控阴极的磁力线分布示意图；

图4是磁路组件中未设置分流块的平面磁控阴极的磁力线分布示意图；

图5为本实用新型在磁路组件中设置分流块的平面磁控阴极的磁力线分布示意图；

图6为本实用新型在磁路组件中设置分流块的平面磁控阴极靶材表面的平行磁感应强度分布。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

由图1、图2可见：本实用新型包括：两端设置有密封圈10的盖板1；在所述的盖板1固定设置绝缘座2；阴极体8放置在绝缘座2上，并通过绝缘螺钉与盖板1固定在一起；在阴极体8上方固定设置冷却背板7；在所述的冷却背板7上通过靶材5两侧的靶材压条4将靶材5固定；靶材压条4被固定连接在阴极体8上；在阴极体8和靶材压条4的外周设置屏蔽罩9；在冷却背板7和靶材5之间还设置一层导热碳膜6；还包括：一磁路组件3；所述的磁路组件3固定设置在阴极体8内且位于冷却背板7的下部；所述的磁路组件3包括由永磁材料组成的外永磁体11、磁轭12、由导磁的铁磁性材料或软磁材料组成的导磁螺钉13，由永磁材料组成的内永磁体14和在外永磁体11和内永磁体14之间的二个由导磁的铁磁性材料或软磁材料组成的分流块15；分流块15通过导磁螺钉13固定连接在磁轭12上；外永磁体11和内永磁体14被粘接在磁轭12上。

本实用新型提供一种既可有效提高靶材利用率又能提高沉积薄膜均匀性的矩形平面磁控阴极。

本实用新型的结构特点也在于所述分流块采用铁磁性材料和软磁材料制成。

图4是磁路组件中未设置分流块的平面磁控阴极的磁力线分布示意图，图5为本实用新型在磁路组件3中设置分流块15的平面磁控阴极的磁力线分布示意图，图6为本实用新型在磁路组件3中设置分流块15的平面磁控阴极靶材表面的平行磁感应强度分布。通过对比发现，分流块15的设置改变了磁路组件3磁场的空间分布，提高了靶材5表面平行磁感应强度分布的均匀性。