本實用新型涉及一種掃描離子鍍磁控陰極,具體的說是掃描磁場的離子鍍陰極。
背景技術(shù):
傳統(tǒng)的離子鍍陰極,靶材安裝在背板的靶座上,靶材設(shè)置在背板的平面上,背板和靶座形成用于冷去的冷卻水通道,永磁鐵篤定設(shè)置在靶材四周邊緣的下方、靶材的內(nèi)部,永磁鐵固定設(shè)置在靶材軸心的下方。靶材的內(nèi)部,磁力線分布固定。按照這種設(shè)計方式,靶材只有一個固定的刻蝕區(qū)域,隨著刻蝕深度的增加,會造成靶面磁場變化,工藝的穩(wěn)定性差。功率密度變化快,且由于刻蝕只發(fā)生在一個相對較小且固定的區(qū)域,靶材的消耗集中,且消耗的越來越快,造成靶材過早報廢。另外一個缺點就是由于只刻蝕一個固定的區(qū)域,造成局部區(qū)域冷卻水升溫迅速,造成冷卻水循環(huán)效果不佳,這樣涂層工藝就必須中斷,進行間歇性的工作,造成生產(chǎn)浪費、效率低。
目前也有諸多技術(shù)通過對陰極背后磁場的設(shè)計,來提高靶材利用率和生產(chǎn)效率的。例如專利(申請?zhí)枺?01420376147.6),通過中心位置的第二磁場的轉(zhuǎn)動、第一次磁鐵位置不變的設(shè)計,提高靶材的利用率達到60%以上,同時,未出現(xiàn)針孔和麻點,產(chǎn)品的結(jié)合力超過70N。
這樣的刻蝕雖然可以達到70%的靶材使用率,但是靶材的中心位置和靠近靶材邊緣的位置還是不能被刻蝕,也造成靶材的浪費。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,提供一種掃描磁場的離子鍍陰極,可有效擴大靶材的刻蝕區(qū)域,提高靶材的利用率,并且刻蝕均勻,涂層質(zhì)量好,大顆粒少。
為了解決上述技術(shù)問題,本實用新型是這樣實現(xiàn)的:
一種掃描磁場的離子鍍陰極,其特征在于:它包括靶座、磁座、固定磁體、內(nèi)部磁體、氣體驅(qū)動系統(tǒng)、陰極和冷卻水;所述靶座內(nèi)的底部上設(shè)有氣體驅(qū)動系統(tǒng),氣體驅(qū)動系統(tǒng)上設(shè)有磁座,內(nèi)部磁體置于磁座的內(nèi)部邊緣,內(nèi)部磁鐵和磁座在氣體驅(qū)動系統(tǒng)的作用下在氣體驅(qū)動系統(tǒng)的內(nèi)壁之間圍繞靶座的縱向中心線做有規(guī)律的直線往返運動,固定磁體設(shè)于氣體驅(qū)動系統(tǒng)和靶座之間并位于靶座頂部下方,陰極設(shè)于靶座上部,陰極底部和靶座頂部之間形成冷卻水道。
所述的掃描磁場的離子鍍陰極,其特征在于:所述氣體驅(qū)動系統(tǒng)為U字型,它可以控制內(nèi)部磁鐵和磁座的運行速度。
所述的掃描磁場的離子鍍陰極,其特征在于:所述陰極的形狀為圓形、矩形或正方形。
所述的掃描磁場的離子鍍陰極,其特征在于:所述固定磁體為永磁體、電磁體或電磁線圈。
本實用新型的有益效果是:采用變化可控的磁場,擴大了靶材的刻蝕區(qū)域,并在刻蝕過程中能夠均勻、大顆粒離子明顯減少,這對于成膜效果更明顯。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明:
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為實施例1涂層的金相顯微圖。
圖3為實施例1矩形陰極表面刻蝕后期的截面圖。
圖4為實施例2涂層的金相顯微圖。
具體實施方式
如圖1-3所示:
實施例1
一種掃描磁場的離子鍍陰極,它包括靶座5、磁座6、固定磁體4、內(nèi)部磁體8、氣體驅(qū)動系統(tǒng)7、陰極3和冷卻水9;
陰極為矩形,靶座也是矩形,內(nèi)部磁體為永磁體,固定磁體為永磁體;
所述靶座內(nèi)的底部上設(shè)有氣體驅(qū)動系統(tǒng),氣體驅(qū)動系統(tǒng)上設(shè)有磁座,內(nèi)部磁體置于磁座的內(nèi)部邊緣,內(nèi)部磁鐵和磁座在氣體驅(qū)動系統(tǒng)的作用下在氣體驅(qū)動系統(tǒng)的內(nèi)壁之間圍繞靶座的縱向中心線1沿磁力線方向2做有規(guī)律的直線往返運動,固定磁體設(shè)于氣體驅(qū)動系統(tǒng)和靶座之間并位于靶座頂部下方,陰極設(shè)于靶座上部,陰極底部和靶座頂部之間形成冷卻水道。
實施例2
如圖4所示:
一種掃描磁場的離子鍍陰極,它包括靶座、磁座、固定磁體、內(nèi)部磁體、氣體驅(qū)動系統(tǒng)、陰極和冷卻水;
陰極為矩形,靶座也是矩形,內(nèi)部磁體為電磁體,固定磁體為亥姆霍茲線圈;
所述靶座內(nèi)的底部上設(shè)有氣體驅(qū)動系統(tǒng),氣體驅(qū)動系統(tǒng)上設(shè)有磁座,內(nèi)部磁體置于磁座的內(nèi)部邊緣,內(nèi)部磁鐵和磁座在氣體驅(qū)動系統(tǒng)的作用下在氣體驅(qū)動系統(tǒng)的內(nèi)壁之間圍繞靶座的縱向中心線做有規(guī)律的直線往返運動,固定磁體設(shè)于氣體驅(qū)動系統(tǒng)和靶座之間并位于靶座頂部下方,陰極設(shè)于靶座上部,陰極底部和靶座頂部之間形成冷卻水道。