一种磁控管及磁控溅射设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于微电子加工技术领域，具体涉及一种磁控管及磁控溅射设备。
【背景技术】
[0002]磁控溅射设备是通过等离子体中的粒子与靶材相碰撞以将从靶材中溅射出的材料沉积在被加工工件上形成薄膜的设备。在实际应用中，为了提高溅射的效率和靶材的利用率，在靶材的背部设有磁控管，利用磁控管所产生的磁场增加电子的运动时间，以增加电子与工艺气体(如氩气)碰撞的几率，从而提高等离子体的密度，进而提高溅射的效率和靶材的利用率。
[0003]图1为典型的磁控溅射设备的反应腔室的结构示意图。请参阅图1，反应腔室10包括托盘11、靶材12和磁控管13，其中，托盘11设置在反应腔室的底部，用于承载基片S，靶材12设置在反应腔室10的顶部，反应腔室内的等离子体中的正离子轰击靶材12的表面使靶材12表面的原子逸出，沉积在基片的表面上；磁控管13在靶材12的背面，磁控管13通常包括多个磁柱131，安装磁控管时，每个磁柱131通常仅通过磁力吸附在采用导磁材料制成的两个背板之间，但是，由于磁柱131之间相互作用较大，磁柱131容易被吸到其他磁柱131上，这不仅造成排列多个磁柱需要耗费时间很长，而且容易造成操作人员的手指被夹住。为此，如图2所示，在每个磁柱131和用于固定多个磁柱131的背板132之间设置有采用导磁材料制成的固定板133,磁柱131和固定板133之间通过强力胶固定，固定板133和背板132相接触的表面上分别对应设置有内周壁上具有螺纹的凹部和通孔，借助螺钉134穿过该通孔与凹部螺纹连接，以实现背板132与磁柱131固定。
[0004]然而，采用上述磁控管在实际应用中仍然会不可避免地会存在以下问题:
[0005]其一，由于磁控管13需要浸泡在去离子冷却水中，且固定板133和磁柱131之间采用强力胶固定，强力胶的粘结不均匀和强力胶在去离子冷却水浸泡等原因会造成强力胶的粘结力下降，因此，在磁柱131的磁场较强的情况下，磁柱131之间的相互吸附较大容易造成磁柱131脱落的现象。为此，需要将固定板133拆卸下来，重新先将磁柱131粘结在固定板133上，再将固定板133固定在背板132上，而由于磁柱131上粘结有强力胶，多次重复再次使用强力胶，会使得强力胶粘结更不均匀造成磁柱131更容易脱落，因此，在磁柱131脱落后重复使用一定次数后将废弃不能再利用，从而磁柱131的浪费；
[0006]其二，由于要达到强力胶的粘结作用，需要在涂抹强力胶24小时以后才能使用，因此造成组装磁控管的时间长。
【发明内容】
[0007]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种磁控管及磁控溅射设备，其磁控管中的磁柱可以直接与第一背板组装，不仅便于组装，而且还可以减小组装时间；另外，该磁控管中的磁体不会脱落，且可以重复利用，从而可以避免磁体的浪费，进而可以提高经济效益。
[0008]为解决上述问题之一，本发明提供了一种磁控管，包括多个磁体和第一背板，所述第一背板用于在其上以预设排列方式固定多个磁体，各个所述磁体采用可拆卸连接方式直接固定在所述第一背板上。
[0009]其中，所述可拆卸连接方式包括螺纹连接方式。
[0010]其中，在所述第一背板和所述磁体相接触的表面上分别对应设置有通孔和凹部，所述凹部的内侧壁设置有螺纹，借助螺钉穿过所述通孔与所述凹部螺纹连接，以实现将所述磁体固定在所述第一背板上。
[0011 ] 其中，所述通孔为变径孔，且与所述螺钉相匹配，以使所述螺钉位于所述通孔内。
[0012]其中，在所述第一背板和每个所述磁体相接触的表面上分别对应设置有相互匹配的凸部和凹部；或者，在所述第一背板和所述磁体相接触的表面上分别对应设置有相互匹配的凹部和凸部，所述凸部的外侧壁和所述凹部的内侧壁上均设置有螺纹，以实现所述凸部与所述凹部螺纹连接。
[0013]其中，所述凸部和所述凹部对应每个所述磁体的中心轴设置；或者，所述凸部或所述凹部偏离每个所述磁体的中心轴设置。
[0014]其中，所述通孔和所述凹部对应每个所述磁体的中心轴设置；或者，所述通孔或所述凹部偏离每个所述磁体的中心轴设置。
[0015]其中，每个所述磁体由套筒、与套筒形成封闭空间的上盖板和下盖板、在封闭空间内设置的磁性材料组成；其中，所述套筒材料不导磁材料制成，所述上盖板和下盖板采用导磁材料制成；每个所述磁体的上盖板或下盖板与所述第一背板固定。
[0016]其中，对应每个磁体，还包括采用导磁材料制成的第二背板，在所述磁体的未与所述第一背板固定的上盖板或下盖板上形成有凸部，在所述第二背板上设置有与所述凸部对应的通孔，所述凸部的顶端端面穿过所述通孔，且与所述第二背板的上表面相互平齐。
[0017]本发明还提供一种磁控溅射设备，包括靶材以及设置于靶材上方的磁控管，所述磁控管采用本发明上述提供的磁控管。
[0018]本发明具有以下有益效果:
[0019]本发明提供的磁控管，其借助每个磁体采用可拆卸连接方式直接固定在第一背板上，以实现在第一背板上以预设排列方式固定多个磁体，在组装该磁控管时仅需要依次将每个磁体直接固定在第一背板上即可，因此，本发明提供的磁控管与现有技术相比，不仅便于组装，从而可以减小组装时间；另外，该磁控管中的磁体不会脱落，且可以重复利用，从而可以避免磁体的浪费，进而可以提高经济效益。
[0020]本发明提供的磁控溅射设备，其通过采用本发明提供的上述磁控管，不仅可以减小设备的组装时间，而且还可以降低设备的投入成本，从而可以提高经济效益。
【附图说明】
[0021]图1为典型的磁控溅射设备的反应腔室的结构示意图；
[0022]图2为图1中磁控管的结构示意图图；
[0023]图3为本发明第一实施例提供的磁控管的结构示意图；
[0024]图4为图3中磁体的结构示意图；
[0025]图5为图3中第一挡板的结构示意图；
[0026]图6为图3中磁体的另一种的结构示意图；
[0027]图7为图6所示的磁体对应的第一挡板的结构示意图；
[0028]图8为本发明第二实施例提供的一种磁控管的结构示意图；
[0029]图9为本发明第二实施例提供的另一种磁控管的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的磁控管及磁控溅射设备进行详细描述。
[0031]图3为本发明第一实施例提供的磁控管的结构示意图。图4为图3中磁体的结构意图。图5为图3中第一挡板的结构TK意图。请一并参阅图3、图4和图5,本实施例提供的磁控管，包括多个磁体20和第一背板21，第一背板21用于在其上以预设排列方式固定多个磁体20，各个磁体20采用可拆卸连接方式直接固定在第一背板21上，具体地，在本实施例中，可拆卸连接方式为螺纹连接方式，在第一背板21和磁体20相接触的表面上分别对应设置有通孔211和凹部205，凹部205的内侧壁设置有螺纹，借助螺钉23穿过通孔211与凹部205螺纹连接，以实现将磁体20固定在第一背板21上。
[0032]优选地，通孔211为变径孔，且与螺钉23相匹配，以使螺钉23位于通孔内，如图3所示，通孔211为倒“T”型通孔，螺钉23位于通孔211内。当然，在实际应用中，通孔211也可以为直通孔，在这种情况下，螺钉23的螺柱231穿过该直通孔与凹部205螺纹连接，螺钉23的直径大于螺柱231的螺钉头232卡在通孔211的端面上。
[0033]在本实施例中，通孔211和凹部205对应每个磁体20的中心轴206设置，另外，第一挡板21上设置有数量多于磁体20的通孔211，可以对磁体20的位