扫描磁场的离子镀阴极的制作方法

本实用新型涉及一种扫描离子镀磁控阴极，具体的说是扫描磁场的离子镀阴极。

背景技术：

传统的离子镀阴极，靶材安装在背板的靶座上，靶材设置在背板的平面上，背板和靶座形成用于冷去的冷却水通道，永磁铁笃定设置在靶材四周边缘的下方、靶材的内部，永磁铁固定设置在靶材轴心的下方。靶材的内部，磁力线分布固定。按照这种设计方式，靶材只有一个固定的刻蚀区域，随着刻蚀深度的增加，会造成靶面磁场变化，工艺的稳定性差。功率密度变化快，且由于刻蚀只发生在一个相对较小且固定的区域，靶材的消耗集中，且消耗的越来越快，造成靶材过早报废。另外一个缺点就是由于只刻蚀一个固定的区域，造成局部区域冷却水升温迅速，造成冷却水循环效果不佳，这样涂层工艺就必须中断，进行间歇性的工作，造成生产浪费、效率低。

目前也有诸多技术通过对阴极背后磁场的设计，来提高靶材利用率和生产效率的。例如专利（申请号：201420376147.6），通过中心位置的第二磁场的转动、第一次磁铁位置不变的设计，提高靶材的利用率达到60%以上，同时，未出现针孔和麻点，产品的结合力超过70N。

这样的刻蚀虽然可以达到70%的靶材使用率，但是靶材的中心位置和靠近靶材边缘的位置还是不能被刻蚀，也造成靶材的浪费。

技术实现要素：

本实用新型旨在克服现有技术的缺陷，提供一种扫描磁场的离子镀阴极，可有效扩大靶材的刻蚀区域，提高靶材的利用率，并且刻蚀均匀，涂层质量好，大颗粒少。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

一种扫描磁场的离子镀阴极，其特征在于：它包括靶座、磁座、固定磁体、内部磁体、气体驱动系统、阴极和冷却水；所述靶座内的底部上设有气体驱动系统，气体驱动系统上设有磁座，内部磁体置于磁座的内部边缘，内部磁铁和磁座在气体驱动系统的作用下在气体驱动系统的内壁之间围绕靶座的纵向中心线做有规律的直线往返运动，固定磁体设于气体驱动系统和靶座之间并位于靶座顶部下方，阴极设于靶座上部，阴极底部和靶座顶部之间形成冷却水道。

所述的扫描磁场的离子镀阴极，其特征在于：所述气体驱动系统为U字型，它可以控制内部磁铁和磁座的运行速度。

所述的扫描磁场的离子镀阴极，其特征在于：所述阴极的形状为圆形、矩形或正方形。

所述的扫描磁场的离子镀阴极，其特征在于：所述固定磁体为永磁体、电磁体或电磁线圈。

本实用新型的有益效果是：采用变化可控的磁场，扩大了靶材的刻蚀区域，并在刻蚀过程中能够均匀、大颗粒离子明显减少，这对于成膜效果更明显。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为实施例1涂层的金相显微图。

图3为实施例1矩形阴极表面刻蚀后期的截面图。

图4为实施例2涂层的金相显微图。

具体实施方式

如图1-3所示：

实施例1

一种扫描磁场的离子镀阴极，它包括靶座5、磁座6、固定磁体4、内部磁体8、气体驱动系统7、阴极3和冷却水9；

阴极为矩形，靶座也是矩形，内部磁体为永磁体，固定磁体为永磁体；

所述靶座内的底部上设有气体驱动系统，气体驱动系统上设有磁座，内部磁体置于磁座的内部边缘，内部磁铁和磁座在气体驱动系统的作用下在气体驱动系统的内壁之间围绕靶座的纵向中心线1沿磁力线方向2做有规律的直线往返运动，固定磁体设于气体驱动系统和靶座之间并位于靶座顶部下方，阴极设于靶座上部，阴极底部和靶座顶部之间形成冷却水道。

实施例2

如图4所示：

一种扫描磁场的离子镀阴极，它包括靶座、磁座、固定磁体、内部磁体、气体驱动系统、阴极和冷却水；

阴极为矩形，靶座也是矩形，内部磁体为电磁体，固定磁体为亥姆霍兹线圈；

所述靶座内的底部上设有气体驱动系统，气体驱动系统上设有磁座，内部磁体置于磁座的内部边缘，内部磁铁和磁座在气体驱动系统的作用下在气体驱动系统的内壁之间围绕靶座的纵向中心线做有规律的直线往返运动，固定磁体设于气体驱动系统和靶座之间并位于靶座顶部下方，阴极设于靶座上部，阴极底部和靶座顶部之间形成冷却水道。