[实用新型]一种旋转磁场平面阴极

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种旋转磁场平面阴极，属于磁控溅射技术领域。

背景技术

磁控溅射装置作为一种镀膜装置已被广泛应用于各种电子、装饰等镀膜领域，其具有镀膜速率快、低温沉积、无污染等优点。

随着磁控溅射镀膜技术的发展，研究人员提出了各种采用旋转磁场的方法提高平面阴极靶材利用率的方法和技术，专利200510021648.8提出了多环磁场非对称分布结构，其在一定程度上提高了靶材的利用率，但由于其磁场分布在中心环状区域较强，在外围和中心的磁场都较弱，导致靶材利用率提升不高；专利201010277532.1提出了让磁场座旋转式随机运动以实现靶材的利用率，同样由于其磁场分布没有得到很好的优化，从而对提高靶材利用率的作用也较小。

为了更显著地提高靶材利用率和溅射速率，实现大面积均匀快速沉积薄膜，需要改进并增强现有圆形平面靶的磁场分布。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题是现有磁控溅射装置的圆形平面阴极，磁场弱，靶材利用率低的问题。本实用新型的旋转磁场平面阴极，与传统旋转圆形平面靶相比扩大了靶的均匀溅射面积，从而显著地提高靶材利用率和溅射速率，实现大面积均匀快速沉积薄膜，具有良好的应用前景。

为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种旋转磁场平面阴极，其特征在于：包括屏蔽罩、绝缘基座、冷却池、磁钢旋转装置、靶座和靶，所述屏蔽罩拧接在圆盘形状的绝缘基座的上方，所述冷却池设置在屏蔽罩内，并固定在绝缘基座的上方，所述冷却池内悬置有磁钢旋转装置，所述靶座固定在冷却池的上方，且与冷却池的接触面上设有橡胶密封圈，所述靶通过导热硅胶贴合在靶座的上方，所述靶的周圈还设有金属压环，所述金属压环用于将靶、靶座固定；

所述磁钢旋转装置包括磁钢安置底座、磁钢、冷却水进水管、冷却水开孔，所述冷却水进水管焊接在磁钢安置底座的底部，所述冷却水开孔位于磁钢安置底座内，并与冷却水进水管相联通，所述冷却水进水管向下一侧延伸出冷却池、绝缘基座作为驱动杆与控制磁钢旋转装置旋转的外部旋转装置的相连接；

所述冷却池的底部还设有阴极电极、冷却水出水管，并延延伸出绝缘基座。

前述的一种旋转磁场平面阴极，其特征在于：所述屏蔽罩通过螺纹方式拧接在绝缘基座的上方，所述屏蔽罩采用导电金属材料制成，且屏蔽罩的内壁到冷却池、靶和金属压环的空隙距离在1-5mm之间，所述屏蔽罩的罩体与大地相连接。

前述的一种旋转磁场平面阴极，其特征在于：所述绝缘基座采用聚四氟乙烯制成，厚度为5-20mm，所述绝缘基座设有开孔，用于阴极电极、冷却水出水管和冷却水进水管通过，所述绝缘基座的开孔与冷却水进水管之间设有空隙，所述绝缘基座的开孔与阴极电极、冷却水出水管紧密接触。

前述的一种旋转磁场平面阴极，其特征在于：所述冷却池采用紫铜导体材料制成，所述冷却池内壁与冷却水进水管接触处的设有套接在冷却水进水管的轴封套，所述冷却池与绝缘基座通过耐高温胶水或螺钉连接。

前述的一种旋转磁场平面阴极，其特征在于：所述磁钢旋转装置的上表面与靶座下表面之间间隙为1-4mm。

前述的一种旋转磁场平面阴极，其特征在于：所述金属压环采用紫铜或铝导体材料制成，为倒L形状，横侧边通过螺钉与靶、靶座相连，竖侧边与靶的边缘间距为1-2mm。

前述的一种旋转磁场平面阴极，其特征在于：所述磁钢包括极性相反的第一磁钢和第二磁钢，所述第一磁钢和第二磁钢通过卡接到磁钢安置底座的上表面，并采用防水胶固定，所述第一磁钢为圆柱体，并设有两块，对称分布在磁钢安置底座的上表面，所述第二磁钢为弧形体，并设有两条，对称分布在磁钢安置底座的上表面，并位于两块第一磁钢之间，两条第二磁钢的中心的相外切，并分别与对应侧的第一磁钢以同心圆分布，可近似为同心圆。

前述的一种旋转磁场平面阴极，其特征在于：所述磁钢安置底座采用紫铜材料制成，厚度为30-100mm，设有用于卡接第一磁钢和第二磁钢的圆形深槽、弧形深槽。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的旋转磁场平面阴极，与传统旋转圆形平面靶相比扩大了靶的均匀溅射面积，从而进一步提高靶材利用率和溅射速率，实现大面积均匀快速沉积薄膜，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型的旋转磁场平面阴极的结构示意图。

图2是本实用新型的磁钢旋转装置的结构示意图。

附图中标记的含义如下：