[发明专利]靶材组件

说明书

本发明公开了一种靶材组件，包括：靶体盖圈、中心靶体、冷却背板，靶体盖圈在中部设置有开口，在内侧设置有腔室；中心靶体设置在腔室内，靶体盖圈的底部固定在冷却背板上；中心靶体的底面与靶体盖圈的底面位于同一个平面；中心靶体位于开口的上平面与上端面构成溅射面。本发明能够改善溅射强烈区域靶材消耗过快的情况，解决了现有技术中靶材利用率低以及溅射不均匀的问题。

技术领域

本发明涉及一种真空镀膜技术，具体是，涉及一种靶材组件。

背景技术

磁控溅射技术是工业镀膜中非常重要的技术之一，其广泛应用于材料表面功能薄膜、材料表面装饰、材料表面改性、电子、光学等众多领域。磁控溅射具有较高的溅射/沉积速率、较低的沉积温度以及较好的膜层质量等优点。磁控溅射的基本原理是：电子在电场的作用下，在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出Ar正离子和新的电子；新电子飞向基片，Ar正离子在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射，溅射出的靶材原子在被镀膜的工件表面上形成镀膜。

现有磁控溅射靶材一般为圆形靶材，且为平滑的平面结构。平面磁控溅射靶材具有加工简单、安装方便等优点，特别适于批量生产镀膜产品。但是，由于在磁控溅射过程中采用的是非均匀磁场，而非均匀磁场区域中的等离子体会产生局部收缩效应，使靶材上局部位置的溅射刻蚀速率变的极大。一般圆形靶材中心部分溅射强度较弱，中心与边缘之间的部分溅射较强，这使得靶材的局部区域容易刻蚀穿，致使靶材的利用率一般仅在20％～30％。由于局部溅造成靶材表面起伏较大，使得溅射参数如薄膜的均匀度、薄膜的沉积速率及薄膜上的颗粒数量不符合要求。因此，在镀膜过程中需频繁更换磁控溅射靶材，造成靶材的利用率低。一些贵金属材料或者高纯度合金材料的溅射以及一些功能膜的制备，所需要的靶材都极其昂贵，靶材的利用率低会在很大程度上增加生产成本。

另外，现有靶材多为单一成分，当需要二元成分的薄膜时往往需要先将材料做成二元合金，再进行镀膜。然而有些成分间难以形成合金，因此采用单一材料成分的靶材无法满足相关实际需求。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种靶材组件，能够改善溅射强烈区域靶材消耗过快的情况，解决了现有技术中靶材利用率低以及溅射不均匀的问题。

技术方案如下：

一种靶材组件，包括：靶体盖圈、中心靶体、冷却背板，靶体盖圈在中部设置有开口，在内侧设置有腔室；中心靶体设置在腔室内，中心靶体与腔室无缝隙紧密配合，靶体盖圈的底部固定在冷却背板上；中心靶体的底面与靶体盖圈的底面位于同一个平面；中心靶体位于开口的上平面与上端面构成溅射面。

进一步，靶体盖圈与中心靶体的材质选用Cu、Al、Ni、Ti、W的单一金属或者合金。

进一步，中心靶体为单体靶或者焊接型靶。

进一步，靶体盖圈与中心靶体为相同材质。

进一步，靶体盖圈的材质为钛，中心靶体的材质为铝。

进一步，靶体盖圈的上端面为环形平面或者环形斜面，靶体盖圈、腔室的外形为圆柱体，中心靶体的底面与靶体盖圈的底端面贴合于冷却背板上。

进一步，中心靶体与腔室采用螺纹连接的方式。

进一步，上端面的顶部设置特有顶柱，顶柱为环形，顶柱的顶面为环形平面；上端面、顶柱、中心靶体位于开口的上平面构成台阶形的溅射面。

进一步，顶柱的外径与靶体盖圈的外径相同。

进一步，靶体盖圈、腔室、中心靶体的外形为矩形柱体。

本发明技术效果包括：