一種磁控濺射陰極移動(dòng)靶的制作方法
【專利摘要】一種磁控濺射陰極移動(dòng)靶，包括密閉的真空容器，濺射靶材，加熱器，擋板，陰極支撐座，陰極水冷背板，陰極水冷真空密封座，磁體，陰極體移動(dòng)真空密封系統(tǒng)，工件；被鍍工件從加熱器和擋板之間經(jīng)過(guò)，在密閉的真空容器中安裝有移動(dòng)陰極體，移動(dòng)陰極體包括陰極體移動(dòng)真空密封系統(tǒng)，在密閉的真空容器外實(shí)現(xiàn)陰極體的精確移動(dòng)；磁體通過(guò)膠水黏在陰極水冷真空密封座上；陰極水冷背板與陰極支撐座組成陰極體的移動(dòng)部分，濺射靶材通過(guò)機(jī)械固定方式固定陰極水冷背板上。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)：磁場(chǎng)與工件間的相對(duì)速度永遠(yuǎn)等于工件移動(dòng)的速度，不存在鍍膜均勻性的問(wèn)題。提高濺射靶材的濺射面積，從而提高靶材利用率，大幅降低生產(chǎn)產(chǎn)品的成本，節(jié)約資源，提高競(jìng)爭(zhēng)力。
【專利說(shuō)明】一種磁控濺射陰極移動(dòng)靶
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁控濺射真空鍍膜【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及了一種磁控濺射陰極移動(dòng)靶。【背景技術(shù)】
[0002]因?yàn)榇趴貫R射只發(fā)生在磁場(chǎng)范圍內(nèi)，所以傳統(tǒng)的磁控靶的刻蝕面為一條很窄的跑道，靶材的利用率非常的低，基本在20%左右，為了提高靶材利用率，需要合理的設(shè)備。
[0003]目前，有改進(jìn)的方式是讓磁場(chǎng)移動(dòng)，也就是勻速移動(dòng)磁鐵，讓磁鐵做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，這樣可以有效增加靶材的利用率，可以讓靶材的利用率達(dá)到40% -50%，但是這種方法存在的問(wèn)題是磁場(chǎng)移動(dòng)，與工件的相對(duì)速度變大了，假設(shè)磁場(chǎng)的移動(dòng)速度為V1,工件的移動(dòng)速度為V2,那么磁場(chǎng)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)與工件做同向運(yùn)動(dòng)時(shí)，他們的相對(duì)速度為V2-V1,當(dāng)與工件做反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，他們的相對(duì)速度為VfV2。這樣的會(huì)使量產(chǎn)中的工件鍍膜的均勻性不一，難以保證質(zhì)量，難以控制廢品率。
[0004]傳統(tǒng)的磁場(chǎng)移動(dòng)的濺射靶材，磁體需安裝在真空室外，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，陰極背板本身會(huì)受一個(gè)I個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的壓力，方向是向真空室內(nèi)，而且陰極背板本身很薄，厚的話會(huì)影響磁體的磁場(chǎng)強(qiáng)度，所以磁體移動(dòng)的寬度就不能太寬，如果太寬，就導(dǎo)致受力過(guò)大，將導(dǎo)致陰極背板變形，影響設(shè)備的使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了在磁控濺射真空鍍膜技術(shù)中，提高靶材的利用率，降低廢品率，特提供了一種磁控濺射陰極移動(dòng)靶。
[0006]本發(fā)明提供了一種磁控濺射陰極移動(dòng)靶，其特征在于:所述的磁控濺射陰極移動(dòng)靶包括，密閉的真空容器1，濺`射靶材2，加熱器3，擋板4，陰極支撐座5，陰極水冷背板6，陰極水冷真空密封座7，磁體8，陰極體移動(dòng)真空密封系統(tǒng)9，工件10 ；
[0007]其中:在密閉的真空容器I中安裝加熱器3和擋板4，被鍍工件10從加熱器3和擋板4之間經(jīng)過(guò)，在密閉的真空容器I中安裝有移動(dòng)陰極體，移動(dòng)陰極體包括陰極體移動(dòng)真空密封系統(tǒng)9，通過(guò)導(dǎo)軌和步進(jìn)電機(jī)的控制，光電開(kāi)關(guān)的限位，在密閉的真空容器I外實(shí)現(xiàn)陰極體的精確移動(dòng)；
[0008]磁體8通過(guò)膠水黏在陰極水冷真空密封座7上，陰極水冷真空密封座7通過(guò)螺栓連接固定在密閉的真空容器I上；
[0009]陰極水冷背板6與陰極支撐座5組成陰極體的移動(dòng)部分，濺射靶材2通過(guò)機(jī)械固定法，如螺栓與壓塊固定陰極水冷背板6上。
[0010]所述的陰極支撐座5安裝在導(dǎo)軌上，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0011]所述的密閉的真空容器I為矩形結(jié)構(gòu)。
[0012]工作原理:
[0013]磁控濺射鍍膜原理，在真空狀態(tài)下，給濺射靶材2施加一個(gè)負(fù)電位，給被鍍工件10施加一個(gè)正電位時(shí)，濺射靶材2所在密閉的真空容器I內(nèi)形成電場(chǎng)，然后向密閉的真空容器I內(nèi)充入氬氣，正電位和負(fù)電位之間會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象，氬氣被沿軌道運(yùn)動(dòng)的電子撞擊后電離，陽(yáng)性離子飛向撞擊陰極，使得濺射靶材2上的材料被濺射出來(lái)附著在陽(yáng)極上。在被鍍工件10和濺射靶材2間加入的擋板4擋住非濺射區(qū)域，讓靶材原子從未被擋住的位置濺射到被鍍工件10上。在濺射過(guò)程中，被鍍工件10 —直是勻速運(yùn)動(dòng)，移動(dòng)陰極體也在導(dǎo)軌和電機(jī)的作用下勻速往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0014]以往的陰極是磁體運(yùn)動(dòng)，由于工件是運(yùn)動(dòng)的，這樣濺射的膜層不均勻。
[0015]以往的陰極濺射材料過(guò)寬時(shí)，真空密封很難解決。
[0016]目前，陰極濺射材料最好的接近50%，一般在30%_40%，對(duì)貴重金屬來(lái)說(shuō)成本太高。
[0017]本發(fā)明的移動(dòng)靶材的方式將有效的解決了傳統(tǒng)的問(wèn)題，磁體被固定在真空室內(nèi)部，相對(duì)于傳功的磁體移動(dòng)方式，橫向移動(dòng)的空間更大，對(duì)于祀材的利用率會(huì)有很大的提升。
[0018]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
[0019]本發(fā)明所述的磁控濺射陰極移動(dòng)靶，所述的磁場(chǎng)與工件間的相對(duì)速度永遠(yuǎn)等于工件移動(dòng)的速度V2,不存在鍍膜均勻性的問(wèn)題。而且相對(duì)于磁場(chǎng)的移動(dòng)，靶材的移動(dòng)會(huì)讓靶材的邊緣也出于磁場(chǎng)中，提高濺射靶材的濺射面積，從而提高靶材利用率，大幅降低生產(chǎn)產(chǎn)品的成本，節(jié)約資源，提高競(jìng)爭(zhēng)力。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]下面結(jié)合附圖及 實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
[0021]圖1為磁控濺射陰極移動(dòng)靶原理結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1
[0023]本實(shí)施例提供了一種磁控濺射陰極移動(dòng)靶，其特征在于:所述的磁控濺射陰極移動(dòng)靶包括，密閉的真空容器1，濺射靶材2，加熱器3，擋板4，陰極支撐座5，陰極水冷背板6，陰極水冷真空密封座7，磁體8，陰極體移動(dòng)真空密封系統(tǒng)9，工件10 ；
[0024]其中:在密閉的真空容器I中安裝加熱器3和擋板4，被鍍工件10從加熱器3和擋板4之間經(jīng)過(guò)，在密閉的真空容器I中安裝有移動(dòng)陰極體，移動(dòng)陰極體包括陰極體移動(dòng)真空密封系統(tǒng)9，通過(guò)導(dǎo)軌和步進(jìn)電機(jī)的控制，光電開(kāi)關(guān)的限位，在密閉的真空容器I外實(shí)現(xiàn)陰極體的精確移動(dòng)；
[0025]磁體8通過(guò)膠水黏在陰極水冷真空密封座7上，陰極水冷真空密封座7通過(guò)螺栓連接固定在密閉的真空容器I上；
[0026]陰極水冷背板6與陰極支撐座5組成陰極體的移動(dòng)部分，濺射靶材2通過(guò)螺栓與壓塊固定陰極水冷背板6上。
[0027]所述的陰極支撐座5安裝在導(dǎo)軌上，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0028]所述的密閉的真空容器I為矩形結(jié)構(gòu)。
[0029]工作原理:
[0030]磁控濺射鍍膜原理，在真空狀態(tài)下，給濺射靶材2施加一個(gè)負(fù)電位，給被鍍工件10施加一個(gè)正電位時(shí)，濺射靶材2所在密閉的真空容器I內(nèi)形成電場(chǎng)，然后向密閉的真空容器I內(nèi)充入氬氣，正電位和負(fù)電位之間會(huì)產(chǎn)生放電現(xiàn)象，氬氣被沿軌道運(yùn)動(dòng)的電子撞擊后電離，陽(yáng)性離子飛向撞擊陰極，使得濺射靶材2上的材料被濺射出來(lái)附著在陽(yáng)極上。在被鍍工件10和濺射靶材2間加入的擋板4擋住非濺射區(qū)域，讓靶材原子從未被擋住的位置濺射到被鍍工件10上。在濺射過(guò)程中，被鍍工件10 —直是勻速運(yùn)動(dòng)，移動(dòng)陰極體也在導(dǎo)軌和電機(jī)的作用下勻速往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0031]靶材平均濺射使用掉的材料體積計(jì)算:
[0032]靶材沒(méi)有濺射的材料體積:Vl=1200*300*8=2880000mm3
[0033]靶材平均濺射的體積:V2=1140*280*7=2234400mm3
[0034]靶材平均濺射的利用率:Ρ=2234400/2880000=0.7758333
[0035]本發(fā)明所述的磁控濺 射陰極移動(dòng)靶，平均濺射的利用率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)靶材利用率。
【權(quán)利要求】
1.一種磁控濺射陰極移動(dòng)靶，其特征在于:所述的磁控濺射陰極移動(dòng)靶包括，密閉的真空容器(1)，濺射靶材(2)，加熱器(3)，擋板(4)，陰極支撐座(5)，陰極水冷背板(6)，陰極水冷真空密封座(7 )，磁體(8 )，陰極體移動(dòng)真空密封系統(tǒng)(9 )，工件(10 ); 其中:在密閉的真空容器(I)中安裝加熱器(3)和擋板(4)，被鍍工件(10)從加熱器(3)和擋板(4)之間經(jīng)過(guò)，在密閉的真空容器(I)中安裝有移動(dòng)陰極體，移動(dòng)陰極體包括陰極體移動(dòng)真空密封系統(tǒng)(9)，通過(guò)導(dǎo)軌和步進(jìn)電機(jī)的控制，光電開(kāi)關(guān)的限位，在密閉的真空容器(I)外實(shí)現(xiàn)陰極體的精確移動(dòng)； 磁體(8 )通過(guò)膠水黏在陰極水冷真空密封座(7 )上，陰極水冷真空密封座(7 )通過(guò)螺栓連接固定在密閉的真空容器(I)上； 陰極水冷背板(6 )與陰極支撐座(5 )組成陰極體的移動(dòng)部分，濺射靶材(2 )通過(guò)機(jī)械固定方式固定陰極水冷背板(6)上。
2.按照權(quán)利要求1所述的磁控濺射陰極移動(dòng)靶，其特征在于:所述的陰極支撐座(5)安裝在導(dǎo)軌上，通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。
3.按照權(quán)利要求1所述的磁 控濺射陰極移動(dòng)靶，其特征在于:所述的密閉的真空容器(I)為矩形結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】C23C14/35GK103484826SQ201210195444
【公開(kāi)日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月14日
【發(fā)明者】王振東 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)新瑞真空設(shè)備有限公司