[实用新型]一种圆形靶材组件

说明书

本实用新型提供了一种圆形靶材组件，所述圆形靶材组件包括靶坯以及与靶坯连接的背板；所述背板的焊接面环绕靶坯，镜像分布有至少12个垫圈孔；所述至少12个垫圈孔与圆形靶材组件中心轴的距离相等；所述垫圈孔为凸台状垫圈孔，凸台状垫圈孔的小径端远离背板的焊接面，小径端的厚度与大径端的厚度比为3:(2‑2.5)。本实用新型通过对垫圈孔结构以及布置位置的特定设置，避免了靶材台阶面与陶瓷圈的摩擦，避免了因为靶材组件和陶瓷圈的摩擦产生颗粒物的问题，提高了磁控溅射的质量。

技术领域

本实用新型属于磁控溅射技术领域，涉及一种靶材组件，尤其涉及一种圆形靶材组件。

背景技术

磁控溅射是一种常见的镀膜工艺，磁控溅射工艺利用带电粒子轰击靶材的溅射面，使靶材原子或分子从靶材的溅射面逸出并均匀沉积在基板上形成镀膜。在易延展材料的真空溅射工艺中，溅射靶材受热膨胀，会对其绝缘和密封作用的陶瓷环进行磨损，降低了陶瓷环的使用寿命和密封效果。

例如，磁控溅射过程中，靶材设置在背板上，背板的边缘与溅射腔体通过陶瓷环和溅射腔安装板固定，并通过陶瓷环上下表面的O型圈实现腔体的密封。在溅射工艺过程中，溅射腔体内会交替处于高真空和工艺压力，从而使靶材带动背板产生竖直方向位移；同时，溅射工艺采用大功率的电源使离子轰击靶材表面，从而使靶材受热膨胀，使靶材带动背板产生水平方向的位移，背板的这种位移会使陶瓷环上表面和背板下表面的金属材料产生摩擦，使得陶瓷环与背板的接触面被损坏，无法起到密封作用。

CN 103602952A公开了一种真空溅射设备，包括溅射腔体、设置于溅射腔体上方的靶材，靶材设置在背板上，所述背板的边缘与溅射腔体通过陶瓷环和溅射腔安装板固定，陶瓷环上下表面设有分别于所述背板和溅射腔安装板密封的密封圈，所述背板边缘设有硬度比所述陶瓷环低的至少一个缓冲件，所述缓冲件的下端固定设置在所述溅射腔安装板上，上端设置在所述陶瓷环上表面和背板的下表面之间。

基于磁控溅射镀膜工艺需要在高温、高真空的环境下进行，背板的焊接面上形成有环绕所述靶材的环形槽，并在所述环形槽内安装密封圈，在机台的开口侧壁端面上安装有采用陶瓷等隔热性较强材料形成的密封垫，密封垫抵住密封圈，从而实现磁控溅射空腔的密封。

然而，磁控溅射进行过程中，所述密封圈会受损，且在背板的焊接面上位于环形槽的边缘以及机台开口侧壁端面会被污染。密封圈受损，以及背板和机台的开口侧壁端面被污染会影响磁控溅射过程中磁控溅射空腔的密封性，从而降低磁控溅射镀膜的效果。

CN 105755437A公开了一种靶材组件结构和磁控溅射系统，所述靶材组件结构包括：背板和固定在所述背板焊接面上的靶材。在所述背板的焊接面上，设有环绕所述靶材的密封圈；在所述背板的焊接面上，位于所述靶材的周测设有垫片，所述垫片凸起于所述焊接面，而且所述垫片凸起于焊接面上的高度小于所述密封圈未被挤压时凸起于所述焊接面上的高度。

在使用过程中，将靶材组件安装在磁控溅射设备上后，磁控溅射设备的机台的开口顶端抵住所述密封圈，从而与背板之间形成磁控溅射空腔的同时，所述密封圈实现磁控溅射空腔密封，且因为所述垫片的存在，使得所述机台的开口顶端抵住所述垫片，使机台与背板无法进一步挤压所述密封圈，从而有效防止所述密封圈出现过度形变而受到损伤，同时还可避免密封圈与背板以及机台出现过度的紧密接触，从而抑制密封圈损伤后产生的残留贴附在背板和机台上，以及抑制密封圈内的原子相背板以及机台内扩散并与背板和机台反应，从而缓解背板以及机台在密封圈的接触面被污染的缺陷。

但是垫片的简单设置容易在靶材变形或者局部超差时，使靶材无法正常使用，提高了靶材报废的风险。对此，有必要对靶材组件上的垫片孔进行设置，从而可以防止因为密封圈的差异导致的靶材与陶瓷圈的摩擦，避免了溅射过程中产生的摩擦颗粒物，提高了芯片的质量。

实用新型内容