一种基于大面积矩形磁控溅射靶枪的沉积系统的制作方法

1.本实用新型涉及磁控溅射技术领域，具体为一种基于大面积矩形磁控溅射靶枪的沉积系统。


背景技术：

2.磁控溅射是物理气相沉积的一种，一般的溅射法可被用于制备金属、半导体、绝缘体等多材料，且具有设备简单、易于控制、镀膜面积大和附着力强等优点；磁控溅射系统的原理：异常辉光放电将充入真空室的氩气电离，大量电子在磁场的束缚下沿着磁力线方向做螺旋线运动，不断的撞击氩气分子，使之不断电离出大量的氩正离子和电子，氩正离子在电场的作用下加速轰击作为阴极的靶材，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶材原子(或分子)沉积在基片上形成镀膜；所电离出的电子称为二次电子，它将继续与氩气分子碰撞，继续将其电离，从而维持靶材的溅射。
3.一般现有的靶材采用矩形结构，包括背板，以及设置于其上的靶材，靶材通过铟介质焊接与背板上，但是由于靶材为矩形靶材，厚度一致，由于阴极磁场分布不均匀，使用后的靶材会在表面上形成轨迹，且高低不平，刻蚀率分布不均匀，并且个别点处易被击穿，击穿后就必须更换新的靶材，因此现有技术的靶材利用率较低，目前现有的磁控溅射靶枪，结构简单，且有很多不足之处需要进行改进，从而降低了使用性能。


技术实现要素：

4.为了解决上述现有技术中存在问题，本实用新型提供一种基于大面积矩形磁控溅射靶枪的沉积系统。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种磁控溅射靶，包括靶材和背板，所述靶材的其中一侧为平面，所述靶材的另一侧设置有第一凸起，所述靶材设置有第一凸起一侧的表面设置有波浪线状纹理；
7.所述背板其中一侧为平面，所述背板的另一端面开设有凹槽，所述凸起与所述凹槽适配，所述背板开设有凹槽的一端与所述靶材形成有凸起的一端固定连接。
8.进一步的，所述靶材形成有波浪线状纹理的一端还设置有第二凸起，若干所述第二凸起均匀间隔分布，所述第二凸起对称设置。
9.进一步的，所述背板开设有第一凹槽的一侧还开设有第二凹槽，所述第二凹槽与所述第二凸起适配，所述第二凹槽与所述第二凸起对应设置。
10.进一步的，所述第一凸起呈环形设置，所述第一凹槽呈环状开设。
11.进一步的，所述第二凸起呈圆柱形设置，所述第二凹槽呈圆柱形空心槽体结构。
12.进一步的，所述靶材与所述背板之间设置有连接介质，所述靶材通过所述连接介质与所述背板固定连接。
13.进一步的，所述第二凸起均匀的分布在所述靶材的边缘处。
14.进一步的，所述第一凸起的中部设置有第三凸起，所述背板上开设有与所述第三
凸起适配的凹槽。
15.进一步的，所述第一凸起和所述第二凸起高度为18mm。
16.本实用新型还提供了一种基于大面积矩形磁控溅射靶枪的沉积系统，包括所述的一种磁控溅射靶。
17.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
18.在靶材容易被击穿的部位上设置凸起，将靶材与背板固定连接，以及在背板朝向靶材的表面上开设凹槽，凹槽与靶材上设置的凸起部相匹配，将靶材的第一凸起和第二凸起对应设置于背板的凹槽内，在控制了成本的同时，有效的解决了磁控溅射靶被击穿的而减少使用寿命的问题，以及磁控溅射过程中，由于个别点被击穿后需更换靶材导致的利用率低的问题，增加靶材溅射密度高的区域的厚度，同时削减靶材两边将来是多余的部分，采用这种靶材来进行磁控溅射镀膜，靶材利用率高，溅射均匀性好。
附图说明
19.图1显示为本实用新型的结构示意图；
20.图2显示为本实用新型的靶材的凸起的分布示意图；
21.图3显示为本实用新型的靶材的背板凹槽位置示意图；
22.图4显示为本实用新型的其中一个实施例的靶材示意图；
23.图5显示为本实用新型的背板截面示意图。
24.图中，1
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靶材，11
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第一凸起，12
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第二凸起，13
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第三凸起，2
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背板，21
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第一凹槽，22第二凹槽，3
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连接介质。
具体实施方式
25.为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
26.下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施例，都属于本实用新型的保护范围。
27.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“逆时针”、“顺时针”“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
28.实施例1：
29.磁控溅射的过程中，工作气体在真空环境下被电场(500v左右)电离，带正电的气体粒子会冲向为阴极的靶材，并将靶材轰击出来，被轰击出来的粒子平均有几十个电子伏特的能量，粒子冲向靶材对面的玻璃等基体上并沉积下来，最终形成在基体表面形成一层薄膜。
30.常规靶材结构，其厚度均匀，且表面初始是平行于磁场ns极的平面，这样在这个平面上不同的位置处磁场强度不同，这样面临的实际问题是不同地方接受粒子攻击的密度会
不同，所以不同地方受到的刻蚀速度不同，不久ns极中间垂直线上及附近的区域由于刻蚀快而下凹，这时的靶材再被溅射的表面不再是一个平面，并且由于这时中间垂直线位置更靠近ns 极连线，磁场强度会更高，这样会强迫更多的粒子来轰击这些位置，这样这种不平衡及刻蚀差异会加剧，导致材料的溅射率只有32
‑
35％左右，最终靶材使用完会导致靶材大量的浪费。
31.由于磁场中间线两侧位置被轰击出来的粒子在磁场作用下会偏转，冲向初始方向的侧面，不会沉积在机体上而是沉积到了侧边用于控制均匀性的档板上，这是无效的溅射，在一定程度上档板上的粒子沉积多了还会加大掉渣的几率，同时也增加了机体废品的可能。
32.一种磁控溅射靶，如图1
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4所示，包括靶材1和背板2，靶材1与背板2之间设置有连接介质3，靶材1通过连接介质3与背板2固定连接，靶材1的其中一侧为平面，靶材1的另一侧设置有第一凸起11，靶材1设置有第一凸起11一侧的表面设置有波浪线状纹理，通过在表面设置波浪线状的纹理，从而增大了靶材1的比表面积，降低了靶材1被击穿的几率，在靶材1容易被击穿的部位设置第一凸起11，靶材1形成有波浪线状纹理的一端还设置有第二凸起12，若干第二凸起12均匀间隔分布，相邻的两个第二凸起12对称设置，第一凸起11 的中部设置有第三凸起13，背板2上开设有与第三凸起13适配的凹槽，设置第一凸起11第二凸起12和第三凸起13的位置均为靶材1容易被击穿的位置，一般情况下靶材为矩形，易击穿的位置在靶材1的四周，因此环形设置的第一凸起11将靶材1周边的厚度增加，特别是靶材的四个角上设置第二凸起12，并对应的在背板2上开设与凸起适配的凹槽，通过增加厚度的方式提高靶材1的有效利用率；
33.如图5所示，具体实施时，为了使背板2更好的分别与磁控溅射系统和靶材1连接，使靶材1与背板2在焊接时保持平整，优选的第一凸起11、第二凸起12及第三凸起13的高度均为18mm，并且与凸起相对应的凹槽下凹的深度与凸起适配，背板2其中一侧为平面，背板2的另一端面开设有第一凹槽21，凸起11与第一凹槽21适配，背板2开设有第一凹槽21 的一侧还开设有第二凹槽22，第二凹槽22与第二凸起12适配，第二凹槽22与第二凸起12 对应设置，第一凸起11呈环形设置，第一凹槽12呈环状开设，第二凸起12呈圆柱形设置，第二凹槽22呈圆柱形空心槽体结构，第二凸起12均匀的分布在靶材1的边缘处，背板2开设有第一凹槽21的一端与靶材1形成有凸起11的一端固定连接。可以提高靶材的利用率，增加靶材的有效利用率，即在相同挡板及环境，功率设定条件下，能沉积到产品上的部分，并且保证了有效溅射在产品上横向的均匀性。
34.进一步的，在具体实施的过程中，可以根据被沉积的产品选择适配不同种类的靶材1，靶材1上的第一凸起11、第二凸起12和第三凸起13均可单独设置，其中第二凸起12的数量可根据实际的使用环境适当的调整，优选的为四个第二凸起12。
35.本实用新型还提供一种基于大面积矩形磁控溅射靶枪的沉积系统，包括上述方案中任意一项所述的一种磁控溅射靶，该磁控溅射靶用于在磁控溅射系统内对产品成膜。
36.实施例2：
37.进一步的，如图4所示，为了保证有效溅射在产品上横向的均匀性，第二凸起12呈半环形设置，两个半环形中间设置第三凸起13，第三凸起13呈中间厚两边薄的块状，两端为弧形设置。
38.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作地等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。