一種真空離子濺鍍靶材裝置的制造方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及真空離子濺鍍領(lǐng)域，特別涉及一種真空離子濺鍍靶材裝置。
【【背景技術(shù)】】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，利用真空濺鍍的工作原理如下:主要是利用輝光放電(glowdischarge)將氬氣(Ar)離子撞擊革E材(target)表面，革E材的原子被彈出而堆積在基板表面形成薄膜。濺鍍薄膜的性質(zhì)、均勻度都比蒸鍍薄膜來(lái)的好，但是，鍍膜速度卻比蒸鍍慢很多。一般金屬鍍膜大都采用直流濺鍍，而不導(dǎo)電的陶磁材料則使用RF交流濺鍍，基本的原理是在真空中利用輝光放電(glow discharge)將氬氣(Ar)離子撞擊革E材(target)表面，電漿中的陽(yáng)離子會(huì)加速?zèng)_向作為被濺鍍材的負(fù)電極表面，這個(gè)沖擊將使靶材的物質(zhì)飛出而沉積在基板上形成薄膜。
[0003]目前，真空濺鍍的靶材形狀通常呈矩形，而新型的濺鍍?cè)O(shè)備幾乎都使用強(qiáng)力磁鐵將電子成螺旋狀運(yùn)動(dòng)以加速靶材周?chē)臍鍤怆x子化，造成靶材與氬氣離子間的撞擊機(jī)率增加，提高濺鍍速率，因此，被離子撞擊的靶材表面會(huì)形成波浪形狀，導(dǎo)致靶材的利用率相當(dāng)?shù)?，一般只?5%左右，從而造成非常大的浪費(fèi)。
[0004]如圖1所示，真空濺鍍的靶材形狀呈矩形，被離子撞擊的靶材表面會(huì)形成波浪形狀，即圖1中的陰影部分為靶材消耗的部分10，這樣靶材的剩余部分則留下很多，即圖1中的空白部分為靶材的剩余部分20，由圖可看出，該矩形的靶材會(huì)造成非常大的浪費(fèi)，導(dǎo)致靶材的利用率相當(dāng)?shù)?。又如，?dāng)靶材剩余的某一部分接近銅背板時(shí)，即黑色部分為銅背板30，而靶材別的區(qū)域的剩余部分則留下很多，但還是需要報(bào)廢該靶材，需要更換一個(gè)新的矩形靶材繼續(xù)進(jìn)行真空濺鍍操作，從而造成非常大的浪費(fèi)，導(dǎo)致靶材的利用率相當(dāng)?shù)汀?br>[0005]故，有必要提出一種新的技術(shù)方案，以解決上述技術(shù)問(wèn)題。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種真空離子濺鍍靶材裝置，其能解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的由于采用矩形靶材作為濺鍍材料，會(huì)造成靶材的利用率低的問(wèn)題。
[0007]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0008]一種真空離子濺鍍靶材裝置，所述真空離子濺鍍靶材裝置包括:一容納空間、設(shè)置于所述容納空間內(nèi)的一基板、一磁控管、一靶材、以及一背板，所述靶材位于所述背板上方，所述磁控管設(shè)置于所述背板下方，所述基板設(shè)置于所述靶材上方；其中，所述靶材的形狀是根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度分布而進(jìn)行設(shè)定；
[0009]其中，在真空濺鍍操作過(guò)程中，所述磁控管在所述靶材和所述基板之間產(chǎn)生磁場(chǎng)，在所述容納空間內(nèi)設(shè)置有等離子時(shí)，所述等離子在電場(chǎng)的作用下加速轟擊所述靶材，濺射出大量的所述靶材原子，所述靶材原子在所述基板上沉積形成薄膜。
[0010]優(yōu)選的，所述磁場(chǎng)強(qiáng)度大對(duì)應(yīng)區(qū)域的所述靶材厚度大，所述磁場(chǎng)強(qiáng)度小對(duì)應(yīng)區(qū)域的所述靶材厚度小。
[0011]優(yōu)選的，當(dāng)所述磁場(chǎng)強(qiáng)度分布呈波浪形狀時(shí)，所述靶材下表面呈波浪形狀，所述背板上表面呈波浪形狀，所述靶材下表面的峰頂與所述背板上表面的峰谷匹配接觸，以使所述靶材和所述背板緊密結(jié)合在一起。
[0012]優(yōu)選的，所述靶材下表面呈具有二個(gè)峰頂?shù)牟ɡ诵螤罱Y(jié)構(gòu)，所述背板上表面呈具有二個(gè)峰谷的波浪形狀結(jié)構(gòu)；所述靶材下表面的二個(gè)峰頂分別內(nèi)嵌于所述背板上表面的二個(gè)峰谷處，以使所述靶材和所述背板緊密結(jié)合在一起。
[0013]優(yōu)選的，所述靶材上表面為平面。
[0014]優(yōu)選的，所述靶材下表面的波浪形狀呈對(duì)稱(chēng)設(shè)置。
[0015]優(yōu)選的，所述靶材的厚度以及大小均可根據(jù)實(shí)際消耗情況來(lái)自行設(shè)定。
[0016]優(yōu)選的，所述靶材為金屬靶材，包括:鈦靶T1、鋁靶Al、錫靶Su、鉿靶Hf、鉛靶Pb、鎳靶N1、銀靶Ag、砸靶Se、鈹靶Be、碲靶Te、碳靶C、釩靶V、銻靶Sb、銦靶In、硼靶B、鎢靶W、錳靶Mn、鉍靶B1、銅靶Cu、硅靶S1、鉭靶Ta、鋅靶Zn、鎂靶Mg、鋯靶Zr、鉻靶Cr、不銹鋼靶材S-SJj^E Nb、鉬靶Mo、鈷靶Co、鐵靶Fe、或鍺靶Ge。
[0017]優(yōu)選的，所述靶材為合金靶材，包括:鐵鈷靶FeCo、鋁硅靶AlS1、鈦硅靶TiS1、鉻硅靶CrS1、鋅鋁靶ZnAl、鈦鋅靶材TiZn、鈦鋁靶TiAl、鈦鋯靶TiZr、鈦硅靶TiS1、鈦鎳靶TiN1、鎳鉻靶NiCr、鎳鋁靶NiAl、鎳釩靶NiV、或鎳鐵靶NiFe。
[0018]優(yōu)選的，所述靶材為一體成型的結(jié)構(gòu)。
[0019]相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的靶材的形狀是根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度分布而進(jìn)行設(shè)定，如通過(guò)將靶材的形狀設(shè)置為波浪形狀，如W型，由于在真空濺鍍操作過(guò)程中，被離子撞擊的靶材表面會(huì)形成波浪形狀，即消耗的靶材大致呈波浪形狀。因此，將所述靶材的形狀設(shè)置為波浪形狀，所述靶材的利用率相當(dāng)高，基本不會(huì)存在剩余的靶材，從而節(jié)省了成本。本發(fā)明實(shí)施例提供的波浪形狀的靶材，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的由于采用矩形靶材作為濺鍍材料，會(huì)造成靶材的利用率低的問(wèn)題。
[0020]為讓本發(fā)明的上述內(nèi)容能更明顯易懂，下文特舉優(yōu)選實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。
【【附圖說(shuō)明】】
[0021]圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的靶材濺鍍后的形貌結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖1A為本發(fā)明實(shí)施例提供的真空離子濺鍍靶材裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的靶材的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的靶材濺鍍前的形貌結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4為本發(fā)明實(shí)施例一提供的靶材濺鍍后的形貌結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5為本發(fā)明實(shí)施例二提供的靶材的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6為本發(fā)明實(shí)施例二提供的靶材濺鍍前的形貌結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖7為本發(fā)明實(shí)施例二提供的靶材濺鍍后的形貌結(jié)構(gòu)示意圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0029]本說(shuō)明書(shū)所使用的詞語(yǔ)“實(shí)施例”意指用作實(shí)例、示例或例證。此外，本說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求中所使用的冠詞“一”一般地可以被解釋為意指“一個(gè)或多個(gè)”，除非另外指定或從上下文清楚導(dǎo)向單數(shù)形式。
[0030]在本發(fā)明中，本發(fā)明提供的靶材的形狀是根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度分布而進(jìn)行設(shè)定，如通過(guò)將靶材的形狀設(shè)置為波浪形狀，如W型，由于在真空濺鍍操作過(guò)程中，被離子撞擊的靶材表面會(huì)形成波浪形狀，即消耗的靶材大致呈波浪形狀。因此，將所述靶材的形狀設(shè)置為波浪形狀，所述靶材的利用率相當(dāng)高，基本不會(huì)存在剩余的靶材，從而節(jié)省了成本。本發(fā)明提供的波浪形狀的靶材，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的由于采用矩形靶材作為濺鍍材料，會(huì)造成靶材的利用率低的問(wèn)題。
[0031]請(qǐng)參閱圖1A，為本發(fā)明實(shí)施例提供的真空離子濺鍍靶材裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；為了便于說(shuō)明，僅示出了與本發(fā)明實(shí)施例相關(guān)的部分。本發(fā)明提供的一種真空離子濺鍍靶材裝置，所述真空離子濺鍍靶材裝置包括:一容納空間300、設(shè)置于所述容納空間300內(nèi)的一基板301、一磁控管302、一靶材303、以及一背板304，所述靶材303位于所述背板304上方，所述磁控管302設(shè)置于所述背板304下方，所述基板301設(shè)置于所述靶材303上方；其中，所述靶材303的形狀是根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度分布而進(jìn)行設(shè)定。
[0032]其中，在真空濺鍍操作過(guò)程中，所述磁控管302在所述靶材303和所述基板301之間產(chǎn)生磁場(chǎng)，在所述容納空間300內(nèi)設(shè)置有等離子時(shí)，所述等離子在電場(chǎng)的作用下加速轟擊所述靶材303，濺射出大量的所述靶材原子，所述靶材原子在所述基板301上沉積形成薄膜。
[0033]優(yōu)選的，所述磁場(chǎng)強(qiáng)度大對(duì)應(yīng)區(qū)域的所述靶材厚度大，所述磁場(chǎng)強(qiáng)度小對(duì)應(yīng)區(qū)域的所述靶材厚度小。
[0034]為了說(shuō)明本發(fā)明所述的技術(shù)方案，下面通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
[0035]請(qǐng)一并參閱圖2、圖3及圖4，圖2