磁控濺射鍍膜設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于材料表面鍍膜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磁控濺射鍍膜設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示，磁控濺射鍍膜工藝是采用鍍層材料作為陰極靶材a，待鍍膜材料作為基片b，利用氬離子轟擊靶材，產(chǎn)生陰極濺射，另外，利用磁鐵d在里極勒材a表面形成磁場，利用磁場對帶電粒子的約束來提高氬離子密度以增加遐射率，把靶材原子濺射到基片b上，沉積后形成鍍膜。一般的濺射法可被用于制備金屬、絕緣體等多材料，且具有設(shè)備簡單、易于控制、鍍膜面積大和附著力強等優(yōu)點?，F(xiàn)行的平面磁控濺射源采用的是均勻磁場設(shè)計，如圖1所示，陰影塊狀結(jié)構(gòu)為磁鐵山從兩端到中心，均勻的磁鐵間距在靶材a表面提供了均勻的磁場，靶材a附近均勻分布的氬離子轟擊靶材a表面后，靶材粒子被濺射飛向基片b表面，大量的被濺射的靶材粒子的飛行方向遵從余弦分布，如圖2所示，使得正對著靶材a中心位置的薄膜厚度大于兩端；另外，現(xiàn)行的平面磁控濺射源采用的是靶前氣體噴射方式，如圖1所示，這種靶前氣體噴射方式會在靶材a表面帶來氣壓波動，對工藝的重復(fù)性帶來不利的影響。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種鍍膜均勻、工藝重復(fù)性較好的磁控濺射鍍膜設(shè)備。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了以下技術(shù)方案:一種測控濺射鍍膜設(shè)備，包括水平設(shè)置在底座上的陰極靶材，所述陰極靶材為長方形板狀結(jié)構(gòu)，陰極靶材上方設(shè)有基片，陰極靶材下方布設(shè)有磁鐵，所述磁鐵在陰極靶材上表面形成拱形磁場，設(shè)備還包括用于向陰極靶材上表面吹送惰性氣體的供氣單元，所述磁鐵為多個沿陰極靶材長度方向間隔布置，且磁鐵在陰極靶材兩端的布設(shè)密度大于中段的布設(shè)密度；
[0005]陰極靶材四周設(shè)有圍板，所述圍板上端設(shè)有向內(nèi)彎折的翻邊，所述翻邊延伸至陰極靶材表面的邊緣區(qū)域上方，所述翻遍內(nèi)側(cè)設(shè)有陽極擋板，且陽極擋板?與陰極靶材上表面之間存在間隙，所述供氣單元將惰性氣體輸送至陰極靶材、圍板以及底座三者圍合而成的空腔內(nèi)，惰性氣體經(jīng)陽極擋板與陰極靶材之間的間隙擴散至陰極靶材表面；
[0006]所述陰極靶材與底座之間設(shè)有絕緣板；
[0007]所述供氣單元包括設(shè)置在所述空腔內(nèi)的供氣管路，所述供氣管路包括兩條且分別對應(yīng)陰極靶材的兩條長邊布置，所述供氣管路上沿管長方向間隔開設(shè)有多個出氣孔；
[0008]同一供氣管路上的各出氣孔朝同一方向開設(shè)即朝向圍板內(nèi)壁開設(shè)。
[0009]本實用新型的技術(shù)效果在于:采用非平衡磁場和隱藏式氣路設(shè)計，有效解決了現(xiàn)行結(jié)構(gòu)中的均勻氣路和均勻磁場導(dǎo)致的鍍膜厚度不均勻的問題，使基板各個區(qū)域的鍍層厚度保持均勻，同時減小了靶材表面的氣壓波動，工藝重復(fù)性得到保證。
【附圖說明】
[0010]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的磁控濺射鍍膜設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中磁控濺射鍍膜設(shè)備的鍍層厚度隨靶材長度方向的變化曲線；
[0012]圖3是本實用新型的主視圖；
[0013]圖4是本實用新型的側(cè)視圖；
[0014]圖5是本實用新型的磁控濺射鍍膜設(shè)備的鍍層厚度隨靶材長度方向的變化曲線。
【具體實施方式】
[0015]如圖4所示，一種測控濺射鍍膜設(shè)備，包括水平設(shè)置在底座10上的陰極靶材11，所述陰極靶材為長方形板狀結(jié)構(gòu)，陰極靶材11上方設(shè)有基片12，陰極靶材11下方布設(shè)有磁鐵15，所述磁鐵15在陰極靶材11上表面形成拱形磁場，設(shè)備還包括用于向陰極靶材11上表面吹送惰性氣體的供氣單元，所述磁鐵15為多個沿陰極靶材11長度方向間隔布置，且磁鐵15在陰極靶材11兩端的布設(shè)密度大于中段的布設(shè)密度。本實用新型采用非平衡磁場設(shè)計，使陰極靶材11中段的磁場強度小于兩端的磁場強度，有效解決了現(xiàn)行結(jié)構(gòu)中的均勻氣路和均勻磁場導(dǎo)致的鍍膜厚度不均勻的問題，使基片12各個區(qū)域的鍍層厚度保持均勻，如圖5所示。在惰性氣體的選擇方面，一般來說，大部分惰性氣體均可作為轟擊氣體，但氬氣成本較低，因此一般選用氬氣。當(dāng)然，在生產(chǎn)過程中，也可以根據(jù)實際需求和生產(chǎn)條件進(jìn)行選擇。
[0016]如圖3所示，陰極靶材11四周設(shè)有圍板14，所述圍板14上端設(shè)有向內(nèi)彎折的翻邊141，所述翻邊141延伸至陰極靶材11表面的邊緣區(qū)域上方，所述翻邊141內(nèi)側(cè)設(shè)有陽極擋板，且陽極擋板與陰極靶材11上表面之間存在間隙，所述供氣單元將惰性氣體輸送至陰極靶材11、圍板14以及底座10三者圍合而成的空腔內(nèi)，惰性氣體經(jīng)陽極擋板與陰極靶材11之間的間隙擴散至陰極靶材11表面。采用隱藏式的氣路設(shè)計，使惰性氣體從陰極靶材11的邊緣自然溢流至陰極靶材11表面，有效降低了陰極靶材11表面的氣壓波動，保證了鍍膜工藝的重復(fù)性。
[0017]進(jìn)一步的，所述陰極靶材11與底座10之間設(shè)有絕緣板16，確保陽極擋板與陰極靶材11之間相互絕緣。
[0018]優(yōu)選的，所述供氣單元包括設(shè)置在所述空腔內(nèi)的供氣管路13，所述供氣管路13包括兩條且分別對應(yīng)陰極靶材11的兩條長邊布置，所述供氣管路13上沿管長方向間隔開設(shè)有多個出氣孔131，惰性氣體從陰極靶材11兩側(cè)噴射至陰極靶材11表面，確保陰極靶材11表面的氣壓左右對稱。
[0019]同一供氣管路上的各出氣孔131朝同一方向開設(shè)即朝向圍板14內(nèi)壁開設(shè)。圍板14能夠?qū)饬鳟a(chǎn)生一定的緩沖、引導(dǎo)作用，確保惰性氣體能夠平穩(wěn)的溢流至陰極靶材11表面。
【主權(quán)項】
1.一種磁控濺射鍍膜設(shè)備，包括水平設(shè)置在底座(10)上的陰極靶材(11)，所述陰極靶材為長方形板狀結(jié)構(gòu)，陰極靶材(11)上方設(shè)有基片(12)，陰極靶材(11)下方布設(shè)有磁鐵(15)，所述磁鐵(15)在陰極靶材(11)上表面形成拱形磁場，設(shè)備還包括用于向陰極靶材(11)上表面吹送惰性氣體的供氣單元，其特征在于:所述磁鐵(15)為多個沿陰極靶材(11)長度方向間隔布置，且磁鐵(15)在陰極靶材(11)兩端的布設(shè)密度大于中段的布設(shè)密度。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控濺射鍍膜設(shè)備，其特征在于:陰極靶材(11)四周設(shè)有圍板(14)，所述圍板(14)上端設(shè)有向內(nèi)彎折的翻邊(141)，所述翻邊(141)延伸至陰極靶材(11)表面的邊緣區(qū)域上方，所述翻邊(141)內(nèi)側(cè)設(shè)有陽極擋板，且陽極擋板與陰極靶材(11)上表面之間存在間隙，所述供氣單元將惰性氣體輸送至陰極靶材(11)、圍板(14)以及底座(10)三者圍合而成的空腔內(nèi)，惰性氣體經(jīng)陽極擋板與陰極靶材(11)之間的間隙擴散至陰極靶材(11)表面。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁控濺射鍍膜設(shè)備，其特征在于:所述陰極靶材(11)與底座(10)之間設(shè)有絕緣板(16) ο4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁控濺射鍍膜設(shè)備，其特征在于:所述供氣單元包括設(shè)置在所述空腔內(nèi)的供氣管路(13)，所述供氣管路(13)包括兩條且分別對應(yīng)陰極靶材(11)的兩條長邊布置，所述供氣管路(13)上沿管長方向間隔開設(shè)有多個出氣孔(131)。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁控濺射鍍膜設(shè)備，其特征在于:同一供氣管路上的各出氣孔(131)朝同一方向開設(shè)即朝向圍板(14)內(nèi)壁開設(shè)。
【專利摘要】本實用新型屬于材料表面鍍膜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磁控濺射鍍膜設(shè)備，本實用新型采用非平衡磁場和隱藏式氣路設(shè)計，有效解決了現(xiàn)行結(jié)構(gòu)中的均勻氣路和均勻磁場導(dǎo)致的鍍膜厚度不均勻的問題，使基板各個區(qū)域的鍍層厚度保持均勻，同時減小了靶材表面的氣壓波動，工藝重復(fù)性得到保證。
【IPC分類】C23C14/35
【公開號】CN204727943
【申請?zhí)枴緾N201520435248
【發(fā)明人】張心鳳, 鄭杰, 尹輝
【申請人】安徽純源鍍膜科技有限公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年6月24日