一種提高靶材濺射均勻性的旋轉(zhuǎn)平面磁控濺射靶及運動的制作方法
【專利摘要】一種提高靶材濺射均勻性的旋轉(zhuǎn)平面磁控濺射靶及運動。包括磁鐵在內(nèi)，其特征在于：還包括平面靶及與平面靶連接的傳動系統(tǒng)在內(nèi)的結(jié)構(gòu)；其運動是：磁鐵固定不動，平面靶通過傳動系統(tǒng)繞自己的中心軸進(jìn)行勻速旋轉(zhuǎn)運動。由于采用旋轉(zhuǎn)平面靶技術(shù)，工作時磁鐵固定不動，平面靶勻速旋轉(zhuǎn)，使傳統(tǒng)平面磁控濺射靶中存在的靶面刻蝕均勻性差，靶材利用率低的現(xiàn)象得到明顯的改善，使靶面刻蝕均勻，大大提高靶材的濺射均勻性，同時又提高了靶材利用率。
【專利說明】一種提高靶材濺射均勻性的旋轉(zhuǎn)平面磁控濺射靶及運動
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明一種提高靶材濺射均勻性的旋轉(zhuǎn)平面磁控濺射靶及運動，屬于真空鍍膜【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]真空鍍膜技術(shù)屬于一種物理氣相沉積成膜方法，在光學(xué)領(lǐng)域常用于光學(xué)鏡片膜層制備。磁控濺射方法具有沉積溫度低、濺射速率高、膜層致密、操作簡單等優(yōu)點，在科研及工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。目前真空鍍膜設(shè)備中常用的是平面磁控濺射靶，其中的磁鐵和靶是靜止不動的，如圖1所示。圖1 (A)所示的磁場的分布特性導(dǎo)致靶材各個地方的濺射速率不一樣，濺射一段時間后靶材表面就會出現(xiàn)如圖1 (B)和(C)所示的環(huán)狀濺射刻蝕溝槽，這種溝槽在各個地方的刻蝕深度是不一樣的。在整個刻蝕環(huán)帶范圍內(nèi)，中間很窄的一條環(huán)帶上的刻蝕深度最大，越往兩邊刻蝕深度越小，刻蝕深度極不均勻。這種刻蝕深度的不均勻性會降低光學(xué)鏡片上膜層沉積的均勻性，對高質(zhì)量膜層的制備是不利的。另一方面，這種極不均勻的刻蝕形狀也造成了靶的利用率較低，通常不超過10%。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述固定磁鐵和靶的結(jié)構(gòu)方式造成的靶材濺射刻蝕均勻性低的問題，改善成膜質(zhì)量，本發(fā)明提供一種能夠提高靶材濺射均勻性的旋轉(zhuǎn)平面磁控濺射靶及運動，將傳統(tǒng)的磁控濺射靶中的磁鐵和靶都靜止不動的結(jié)構(gòu)方式變?yōu)榇盆F不動而靶進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動，使兩者作相對運動。這不僅能大大提高靶材的濺射均勻性，還能提高靶材利用率。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
包括磁鐵在內(nèi)，其特征在于:還包括平面靶及與平面靶連接的傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；其運動是:磁鐵固定不動，平面靶通過傳動系統(tǒng)繞自己的中心軸進(jìn)行勻速旋轉(zhuǎn)運動，所述的勻速旋轉(zhuǎn)的角速度在大于零且小于等于30轉(zhuǎn)/分鐘范圍內(nèi)。
[0005]實施該技術(shù)后的明顯優(yōu)點和效果是:由于采用旋轉(zhuǎn)平面靶技術(shù)，工作時磁鐵固定不動，平面靶勻速旋轉(zhuǎn)，使傳統(tǒng)平面磁控濺射靶中存在的靶面刻蝕均勻性差，靶材利用率低的現(xiàn)象得到明顯的改善，使靶面刻蝕均勻，大大提高靶材的濺射均勻性，同時又提高了靶材利用率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1 (A)為傳統(tǒng)平面磁控濺射靶結(jié)構(gòu)中磁力線分布示意圖；
圖1(B)為傳統(tǒng)平面磁控濺射靶結(jié)構(gòu)中靶面刻蝕區(qū)示意圖；
圖1(C)為圖1(B)的俯視圖；
圖2(A)為本發(fā)明中當(dāng)平面靶靜止時磁力線分布示意圖；
圖2(B)為本發(fā)明中當(dāng)平面靶靜止時靶面刻蝕區(qū)示意圖；
圖2(C)為圖2(A)的俯視圖；圖3(B)為本發(fā)明中當(dāng)平面靶旋轉(zhuǎn)運動時靶面刻蝕區(qū)示意圖；
圖3(C)為圖3(B)的俯視圖；
【具體實施方式】
[0007]以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
參見附圖，一種提高靶材濺射均勻性的旋轉(zhuǎn)平面磁控濺射靶由旋轉(zhuǎn)運動的平面靶(201)及傳動系統(tǒng)和固定不動的磁鐵(202)組成。
[0008]下面對其具體的運動方式作詳細(xì)描述。
[0009]當(dāng)平面靶(201)和磁鐵(202)都靜止不動時，磁力線分布如圖2 (A)所示，這種磁力線分布導(dǎo)致的平面靶刻蝕形狀如圖2 (B)和(C)所示，類似于圖1中傳統(tǒng)平面靶的情況，刻蝕形狀為一環(huán)帶范圍(203)。在該環(huán)帶范圍(203)內(nèi)，各個地方的刻蝕深度是不一樣的，中間很窄的環(huán)帶(204)處的刻蝕深度最大，越往兩邊刻蝕深度越小。這種刻蝕效果是很不均勻的，對光學(xué)膜層的均勻性是不利的。而且這種極不均勻的刻蝕也導(dǎo)致了靶材的利用率很低，通常不超過10%，造成了靶材的大量浪費。
[0010]當(dāng)磁鐵(202)靜止不動而平面靶(201)繞自己的中心軸以大于零且小于等于30轉(zhuǎn)/分鐘角速度作勻速旋轉(zhuǎn)運動時，即相當(dāng)于平面靶(201)不動而磁鐵(202)繞平面靶的中心軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運動，產(chǎn)生的平面靶刻蝕效果如圖3 (B)和(C)所示。這種相對運動的方式可以產(chǎn)生與傳統(tǒng)的磁鐵和靶都靜止不動的平面靶結(jié)構(gòu)相同的刻蝕環(huán)帶范圍，如圖3 (C)和圖1 (C)中的刻蝕范圍(303)，但兩者的刻蝕均勻性卻大不相同。本發(fā)明中，由環(huán)(305)和環(huán)(306)所包圍的較寬的環(huán)帶范圍內(nèi)刻蝕深度很均勻而且是刻蝕深度最大的地方，如圖3 (C)所示；而傳統(tǒng)的平面靶結(jié)構(gòu)中，只有環(huán)帶(104)處很窄的范圍內(nèi)刻蝕深度是均勻的；同時靶材利用率也有較大提高。
[0011] 本發(fā)明在實際中具體應(yīng)用時，可根據(jù)實際需要安排磁鐵和平面靶的大小以及相對位置，以獲得不同的刻蝕環(huán)區(qū)域和不同的刻蝕均勻性效果。
[0012]凡是采用等同變換或者等效替換而形成的技術(shù)方案，均落在發(fā)明保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種提高靶材濺射均勻性的旋轉(zhuǎn)平面磁控濺射靶及運動，包括磁鐵在內(nèi)，其特征在于:還包括平面靶及與平面靶連接的傳動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；其運動是:磁鐵固定不動，平面靶通過傳動系統(tǒng)繞自己的中心軸進(jìn)行勻速旋轉(zhuǎn)運動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高靶材濺射均勻性的旋轉(zhuǎn)平面磁控濺射靶及運動，其特征在于:所述的勻速旋轉(zhuǎn)的 角速度在大于零且小于等于30轉(zhuǎn)/分鐘范圍內(nèi)。
【文檔編號】C23C14/35GK103668091SQ201210348112
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月19日
【發(fā)明者】繆同群, 張貴彥, 王志洲, 劉寶星 申請人:上海新產(chǎn)業(yè)光電技術(shù)有限公司