[发明专利]一种用于磁控溅射的阴极装置

说明书

本发明公开了一种用于磁控溅射的阴极装置，中空的壳体与磁控溅射仪的电源负极电性连接，壳体内靶材上方还安装有磁体组、磁体安装板和旋转驱动组件；壳体的底部设有敞口；靶材的底面外露于敞口；磁体组包括两个螺旋形磁体；两个螺旋形磁体间隔并错位置放，两个螺旋形磁体的顶面分别抵接磁体安装板的底面；螺旋形磁体的底面和顶面分别为两个磁极端，两个螺旋形磁体的磁极方向相反，两个螺旋形磁体的底面的所在平面与靶材的底面的所在平面平行；向下延伸的旋转驱动组件的驱动端与磁体安装板的顶面连接。旋转的磁约束区域均匀地覆盖靶材的底面，可有效提高磁控溅射过程中的靶材的消耗均匀性，提高靶材的有效使用率。

技术领域

本发明涉及磁控溅射设备技术领域，尤其涉及一种用于磁控溅射的阴极装置。

背景技术

磁控溅射装置是现有技术中应用较广的一种镀膜装置。

磁控溅射装置的工作原理是利用电子在正交电场和磁场的作用下与填充气体发生碰撞而产生大量的正离子，并通过正离子在电场的作用下加速飞向阴极靶材，高能量的正离子轰击靶材表面，使靶材溅射出的微粒子并沉积在基体的表面而形成镀膜。

有的磁控溅射装置中的磁体形成的多个的磁约束区域是静止且不旋转的，靶材表面仅在磁约束区域内发生溅射刻蚀，溅射刻蚀后的靶材表面形成与磁约束区域形状相似的一个或多个的条形凹槽，位于相邻的磁约束区域之间的靶材表面不发生溅射刻蚀，因此降低了靶材的有效利用率。

还有的磁控溅射装置，如授权公告号为CN217173853U的中国专利，在旋转阴极磁棒上加设第一调节部和第二调节部，通过第一调节部调节磁棒和靶材之间的间距，并通过第二调节部调节磁棒的旋转角度，以此来提高靶材的有效利用率，如此导致该旋转阴极磁棒的结构复杂，制作成本高。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提出一种用于磁控溅射的阴极装置，不需要使用调节机构，可有效改善靶材的有效利用率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于磁控溅射的阴极装置，包括壳体和靶材，所述壳体与磁控溅射仪的电源负极电性连接，还包括磁体组、磁体安装板和旋转驱动组件；

中空的圆柱状的所述壳体的底部设有敞口；

所述靶材、所述磁体组、所述磁体安装板和所述旋转驱动组件由下至上依次安装于所述壳体内；所述靶材的边缘的底面与所述敞口的边缘的顶面相抵，所述靶材的底面外露于所述敞口；

所述磁体组包括两个螺旋形磁体；所述螺旋形磁体为从圆心向圆周盘绕延伸的条形螺旋体，两个所述螺旋形磁体间隔并错位置放，所述螺旋形磁体的顶面抵接所述磁体安装板的底面；所述螺旋形磁体的底面和顶面分别为两个磁极端，两个所述螺旋形磁体的磁极方向相反，两个所述螺旋形磁体的底面所在平面与所述靶材的底面所在平面平行；

向下延伸的所述旋转驱动组件的驱动端与所述磁体安装板的顶面连接。

进一步的，还包括隔离板；

所述壳体包括由上至下依次排布的上盖板、筒体和固定环；

所述上盖板密封所述筒体的顶部；

中空的所述固定环的底面设有所述敞口；

所述固定环的内壁面与中空的所述筒体的底部的外壁面螺接；

所述隔离板的顶面抵于并密封所述筒体的底面；所述靶材的顶面与所述隔离板的底面相抵，所述靶材的底面与所述敞口的边缘的内底面相抵。

优选的，所述隔离板为非磁屏蔽体。

进一步的，所述磁体安装板为导磁体。

优选的，两个所述螺旋形磁体的外形尺寸相同，两个所述螺旋形磁体以所述磁体安装板的中心点为中心对称分布；