本發(fā)明涉及薄膜混合集成電路上導(dǎo)電膜層的制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于金屬鍍膜的矩形磁控濺射靶。

背景技術(shù)：

隨著研制高端微波器件的薄膜混合電路基板尺寸增大、產(chǎn)能增長和性能提升，磁控濺射系統(tǒng)對磁控濺射靶的要求也越來越高，如靶材利用率、沉膜均勻性、最大加載功率等。傳統(tǒng)矩形磁控濺射靶采用矩形磁鋼結(jié)構(gòu)，兩端磁場分布與中部不一致，最終有效濺射沉膜區(qū)域只有中部位置，造成靶材極大浪費，且沉膜均勻性受磁場分布限制，無法提升。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可改變靶材表面磁場強(qiáng)度分布，提高矩形磁控濺射靶的沉膜均勻性，增大濺射靶有效沉膜區(qū)域，提高靶材的利用率的用于金屬鍍膜的矩形磁控濺射靶。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種用于金屬鍍膜的矩形磁控濺射靶，包括陽極座、水冷靶座、磁鐵組件、靶材和靶背板，所述陽極座設(shè)有矩形安裝槽，所述水冷靶座安裝于矩形安裝槽內(nèi)，所述磁鐵組件安裝于水冷靶座內(nèi)并通過靶背板密封，所述靶材裝設(shè)于靶背板上，所述磁鐵組件包括中心磁鐵、兩個端部磁鐵和多個側(cè)部磁鐵，所述兩個端部磁鐵和多個側(cè)部磁鐵構(gòu)成矩形磁鐵框，所述中心磁鐵沿矩形磁鐵框長度方向固定于矩形磁鐵框內(nèi)部，每個側(cè)部磁鐵固設(shè)一固定塊，所述水冷靶座內(nèi)設(shè)有多個安裝凸塊，所述固定塊與安裝凸塊一一對應(yīng)，所述固定塊可移動的與安裝凸塊連接。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述固定塊上設(shè)有沿矩形磁鐵框的寬度方向設(shè)置的腰型孔，所述安裝凸塊上設(shè)有用于固定所述固定塊的安裝孔。

所述中心磁鐵、兩個端部磁鐵和多個側(cè)部磁鐵的外表面均包裹用于隔離冷卻水的塑料層。

所述用于金屬鍍膜的矩形磁控濺射靶還包括靶扣板，所述靶扣板將靶材壓緊于靶背板上。

所述水冷靶座與矩形安裝槽之間設(shè)有絕緣件，且水冷靶座與矩形安裝槽的四周側(cè)壁之間具有一定間隙。

所述矩形安裝槽上的槽口端裝設(shè)有方框形的陽極板，所述陽極板與靶扣板之間具有一定間隙。

所述矩形安裝槽上的槽口端設(shè)有用于安裝陽極板的第一螺紋孔，所述矩形安裝槽的側(cè)壁上設(shè)有可與所述第一螺紋孔連通的排氣孔。

所述水冷靶座上設(shè)有用于安裝靶背板的第二螺紋孔，所述水冷靶座的側(cè)壁設(shè)有可與所述第二螺紋孔連通的排氣孔。

所述矩形安裝槽的底部設(shè)有可供冷卻進(jìn)水管、冷卻出水管穿過的進(jìn)口和出口，以及可供電極線穿過的電極引入孔，所述冷卻進(jìn)水管和冷卻出水管均與水冷靶座連通，所述電極線穿過電極引入孔與水冷靶座連接。

所述端部磁鐵的內(nèi)側(cè)面為圓弧面。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

本發(fā)明的用于金屬鍍膜的矩形磁控濺射靶，磁鐵組件安裝于水冷靶座內(nèi)之后，調(diào)節(jié)固定塊，固定塊與可帶動側(cè)部磁鐵移動，改變側(cè)部磁鐵與中心磁鐵之間的間距，在濺射工藝過程中可根據(jù)沉膜均勻性局部調(diào)整側(cè)部磁鐵與中心磁鐵的間距，改變靶材表面磁場強(qiáng)度分布，從而提高矩形磁控濺射靶的沉膜均勻性，增大濺射靶有效沉膜區(qū)域，提高靶材的利用率。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的用于金屬鍍膜的矩形磁控濺射靶，磁鐵組件在水冷靶座內(nèi)形成從一端向另一端的兩條水路通道，在通道中水冷靶座內(nèi)的安裝凸塊會對水流形成阻礙，從而將水流變成湍流形式，增大水流與水冷靶座及磁鐵組件的熱交換，從而更好地達(dá)到冷卻效果，有助于提高濺射靶的可加載功率提高濺射靶濺射效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明立體結(jié)構(gòu)分解示意圖。

圖2是本發(fā)明中磁鐵組件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明中水冷靶座的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中各標(biāo)號表示：

1、陽極座；11、矩形安裝槽；111、第一螺紋孔；12、安裝法蘭；2、絕緣件；3、水冷靶座；31、安裝凸塊；311、安裝孔；32、第二螺紋孔；4、磁鐵組件；41、側(cè)部磁鐵；42、端部磁鐵；43、中心磁鐵；44、固定塊；441、腰型孔；5、靶背板；6、靶材；7、靶扣板；8、陽極板；9、排氣孔。

具體實施方式

以下結(jié)合說明書附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

圖1至圖3示出了本發(fā)明用于金屬鍍膜的矩形磁控濺射靶的一種實施例，該用于金屬鍍膜的矩形磁控濺射靶包括陽極座1、水冷靶座3、磁鐵組件4、靶材6和靶背板5，陽極座1設(shè)有矩形安裝槽11，水冷靶座3安裝于矩形安裝槽11內(nèi)，磁鐵組件4安裝于水冷靶座3內(nèi)并通過靶背板5密封，靶材6裝設(shè)于靶背板5上，磁鐵組件4包括中心磁鐵43、兩個端部磁鐵42和多個側(cè)部磁鐵41，兩個端部磁鐵42和多個側(cè)部磁鐵41構(gòu)成矩形磁鐵框，中心磁鐵43沿矩形磁鐵框長度方向固定于矩形磁鐵框內(nèi)部，每個側(cè)部磁鐵41固設(shè)一固定塊44，水冷靶座3內(nèi)設(shè)有多個安裝凸塊31，固定塊44與安裝凸塊31一一對應(yīng)，固定塊44可移動的與安裝凸塊31連接。磁鐵組件4安裝于水冷靶座3內(nèi)之后，調(diào)節(jié)固定塊44，固定塊44與可帶動每個側(cè)部磁鐵41移動，改變側(cè)部磁鐵41與中心磁鐵43之間的間距，在濺射工藝過程中可根據(jù)沉膜均勻性局部調(diào)整側(cè)部磁鐵41與中心磁鐵43的間距，改變靶材6表面磁場強(qiáng)度分布，從而提高矩形磁控濺射靶的沉膜均勻性，增大濺射靶有效沉膜區(qū)域，提高靶材6的利用率。

本實施例中，水冷靶座3內(nèi)的安裝凸塊31，設(shè)置為兩排，磁鐵組件4的中心磁鐵43位于兩排安裝凸塊31之間，固定塊44上設(shè)有沿矩形磁鐵框的寬度方向設(shè)置的腰型孔441，安裝凸塊31上設(shè)有用于固定固定塊44的安裝孔311。固定塊44通過鎖緊螺栓（圖中未示出）固定在安裝凸塊31上，調(diào)松鎖緊螺栓，可沿矩形磁鐵框的寬度方向移動側(cè)部磁鐵41；可以同步調(diào)節(jié)側(cè)部磁鐵41，也可以單個調(diào)節(jié)側(cè)部磁鐵41。

本實施例中，端部磁鐵42的內(nèi)側(cè)面為圓弧面，可有效提高該位置靶材6表面的磁場強(qiáng)度。

本實施例中，水冷靶座3由無氧銅材料制成，水冷靶座3與矩形安裝槽11之間設(shè)有絕緣件2，且水冷靶座3與矩形安裝槽11的四周側(cè)壁之間具有一定間隙，通過絕緣件2將水冷靶座3以及其內(nèi)的磁鐵組件4、靶材6與陽極座1絕緣。矩形安裝槽11的底部設(shè)有可供冷卻進(jìn)水管（圖中未示出）、冷卻出水管（圖中未示出）穿過的進(jìn)口和出口（圖中未示出），以及可供電極線（圖中未示出）穿過的電極引入孔（圖中未示出），冷卻進(jìn)水管和冷卻出水管均與水冷靶座3連通，電極線穿過電極引入孔與水冷靶座3連接。冷卻進(jìn)水管對水冷靶座3提供冷卻水，電極線將陰極電壓引入水冷靶座3內(nèi)，磁鐵組件4將水冷靶座3內(nèi)形成從一端向另一端的兩條水路通道，在通道中水冷靶座3內(nèi)的安裝凸塊31會對水流形成阻礙，從而將水流變成湍流形式，增大水流與水冷靶座3及磁鐵組件4的熱交換，從而更好地達(dá)到冷卻效果，有助于提高濺射靶的可加載功率提高濺射靶濺射效率。

本實施例中，中心磁鐵43、兩個端部磁鐵42和多個側(cè)部磁鐵41的外表面均包裹用于隔離冷卻水的塑料層。

本實施例中，用于金屬鍍膜的矩形磁控濺射靶還包括靶扣板7，靶扣板7將靶材6壓緊于靶背板5上。靶扣板7和靶背板5均通過螺栓固定在水冷靶座3上，靶材6夾設(shè)于靶扣板7和靶背板5之間，靶扣板7為方框形結(jié)構(gòu)，用于將靶材6裸露在外。

本實施例中，矩形安裝槽11上的槽口端裝設(shè)有方框形的陽極板8，陽極板8與靶扣板7之間具有一定間隙。安裝后靶材6、磁鐵組件4、水冷靶座3均位于矩形安裝槽11內(nèi)，通過在矩形安裝槽11的槽口端增加陽極板8，在靶材6表面形成一定方向的電場，陽極板8與靶扣板7之間預(yù)留2-3mm的間隙。

本實施例中，矩形安裝槽11上的槽口端設(shè)有用于安裝陽極板8的第一螺紋孔111，矩形安裝槽11的側(cè)壁上設(shè)有可與第一螺紋孔111連通的排氣孔9。水冷靶座3上設(shè)有用于安裝靶背板5的第二螺紋孔32，水冷靶座3的側(cè)壁設(shè)有可與第二螺紋孔32連通的排氣孔9。避免螺紋配合在真空環(huán)境中形成氣囊影響真空。矩形安裝槽11的槽底部外周設(shè)有用于安裝陽極座1的安裝法蘭12。

本實施例中，矩形磁控濺射靶安裝過程包括：將絕緣件2放入矩形安裝槽11，然后安裝水冷靶座3，接著將組合好的磁鐵組件4固定在水冷靶座3內(nèi)的安裝凸塊31上，通過靶背板5將磁鐵組件4密封于水冷靶座3內(nèi)，通過靶扣板7將靶材6固定在靶背板5上，安裝之后的靶材6、磁鐵組件4、水冷靶座3均位于矩形安裝槽11內(nèi)，最后將陽極板8固定于矩形安裝槽11的槽口上。所有真空密封和水密封均采用O型圈密封。

本實施例中，矩形磁控濺射靶工作原理：

通過安裝法蘭12將陽極座1安裝在磁控濺射系統(tǒng)工藝腔室的法蘭（圖中未示出）上，與真空腔室法蘭的密封連接，可以做成刀口密封或者O型圈密封，靶材6位于工藝腔室內(nèi)部，用于對掃描小車上的基片（圖中未示出）進(jìn)行沉膜；從陽極座1的矩形安裝槽11的底部對水冷靶座3通入陰極電壓和冷卻水；通過電源對水冷靶座3增加功率，冷卻水在此過程中對水冷靶座3內(nèi)的磁鐵組件4和其上方的靶背板5、靶材6進(jìn)行冷卻；在工藝腔室內(nèi)通入一定量工藝氣體氬氣，利用靶材6表面的電磁場作用將氬氣電離，在靶材6表面形成等離子區(qū)，氬離子在陰極靶的引力下轟擊靶材6，將靶材6原子濺射出來沉積到目標(biāo)基片上；根據(jù)基片上沉積的膜層厚度均勻性分布，可對磁鐵組件4的長度方向的側(cè)部磁鐵41進(jìn)行局部調(diào)整；若某位置沉膜厚度小，可通過將該段側(cè)部磁鐵41向中心磁鐵43適當(dāng)調(diào)近，增大該位置靶材6表面磁場強(qiáng)度，從而增大該位置的濺射速率，提高沉膜均勻性。

雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。