專利名稱：磁控濺射靶座及具有該磁控濺射靶座的磁控濺射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁控濺射技術(shù)，尤其涉及一種磁控濺射靶座及具有該磁控濺射靶 座的磁控濺射裝置。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有的用于承載一靶材的磁控濺射靶座，其包括一承載件、一環(huán)形排布的第 一磁鐵組、一沿直線排布的第二磁鐵組及一環(huán)形冷卻水路。該第一磁鐵組包圍該第二磁鐵 組，該環(huán)形冷卻水路圍繞該第二磁鐵組且被該第一磁鐵組包圍。該承載件用于承載該第一 磁鐵組、該第二磁鐵組與該環(huán)形冷卻水路，并使該第一磁鐵組與該第二磁鐵組抵持該靶材 的表面。該第一磁鐵組的S極靠近該靶材，該第二磁鐵組的N極靠近該靶材，該第一磁鐵組 與該第二磁鐵組形成多個(gè)由N極到S極的封閉磁場(chǎng)。鍍膜時(shí)，電離氣體分子在多個(gè)該封閉 磁場(chǎng)的作用下轟擊靶材。但是，該磁控濺射靶座對(duì)應(yīng)的靶材的實(shí)際使用區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)環(huán)形區(qū)域，從而該靶材 的利用率比較低。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，有必要提供一種靶材利用率較高的磁控濺射靶座及具有該磁控濺射靶 座的磁控濺射裝置。一種磁控濺射靶座，其用于承載一靶材，該磁控濺射靶座包括一磁鐵組件、一冷卻 水路及一承載件。該承載件用于承載該磁鐵組件及該冷卻水路并使該磁鐵組件抵持該靶材 的表面。該磁鐵組件包括多排間隔收容于該承載件上的磁柱組，每排磁柱組均包括多個(gè)收 容該承載件上的磁柱，同一排磁柱組中的所有磁柱的同性磁極的朝向相同以共同形成一磁 極，相鄰兩排的磁柱組形成的磁極相反。該冷卻水路繞設(shè)于該多排磁柱組之間。一種磁控濺射裝置，其包括一靶材及一用于承載該靶材的磁控濺射靶座。該磁控 濺射靶座包括一磁鐵組件、一冷卻水路及一承載件。該承載件用于承載該磁鐵組件及該冷 卻水路并使該磁鐵組件抵持該靶材的表面。該磁鐵組件包括多排間隔收容于該承載件上的 磁柱組，每排磁柱組均包括多個(gè)收容該承載件上的磁柱，同一排磁柱組中的所有磁柱的同 性磁極的朝向相同以共同形成一磁極，相鄰兩排的磁柱組形成的磁極相反。該冷卻水路繞 設(shè)于該多排磁柱組之間。與現(xiàn)有技術(shù)相比，所述磁控濺射靶座及具有該磁控濺射靶座的磁控濺射裝置，通 過(guò)多排間隔收容于承載件上的磁柱組形成多個(gè)磁場(chǎng)及繞設(shè)于該多排磁柱組之間的冷卻水 路，不僅增大電離氣體分子利用該多個(gè)磁場(chǎng)撞擊靶材表面的有效面積，還增大冷卻靶材的 有效面積，提升靶材的利用率及冷卻效果。


圖1為本發(fā)明第一實(shí)施方式提供的磁控濺射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明第二實(shí)施方式提供的磁控濺射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1，為本發(fā)明第一實(shí)施方式提供的磁控濺射裝置200，其包括一靶材21、 一用于承載該靶材21的磁控濺射靶座20、一與該靶材21相對(duì)的待鍍膜基板23及一用于 承載該待鍍膜基板23的基座27。該磁控濺射裝置200放置在一充滿氬氣的鍍膜室(圖未 示)內(nèi)。進(jìn)一步說(shuō)明，所謂磁控濺射，是指在陰極(通常用于放置靶材21)與陽(yáng)極(通常用 于放置待鍍膜基板23的基座27)之間加一個(gè)正交磁場(chǎng)和電場(chǎng)，在真空鍍膜室中充入所需要 的惰性氣體(通常為氬氣)，在電場(chǎng)的作用下，氬氣電離成大量電離氣體分子(帶正電荷的 氬離子)和電子，氬離子在電場(chǎng)的作用下加速轟擊靶材21，濺射出大量的靶材原子，呈中性 的靶材原子(或分子)沉積在待鍍膜基板23上成膜。同時(shí)，氬離子在轟擊靶材21時(shí)放出 二次電子，二次電子在加速飛向待鍍膜基板23的過(guò)程中受到磁場(chǎng)洛侖磁力的影響，被束縛 在靠近靶材21表面的等離子體區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域內(nèi)等離子體密度很高。在電磁場(chǎng)的共同作用 下，二次電子的運(yùn)動(dòng)軌跡為沿電場(chǎng)方向加速，同時(shí)繞磁場(chǎng)方向螺旋前進(jìn)的復(fù)雜曲線，使得該 二次電子的運(yùn)動(dòng)路徑變長(zhǎng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不斷與氬氣發(fā)生碰撞電離出大量的氬離子以轟擊 靶材21。這樣經(jīng)過(guò)多次碰撞后，二次電子的能量逐漸降低，遠(yuǎn)離靶材21，最終以極低的能量 飛向待鍍膜基板23，使得待鍍膜基板23的升溫較低。在本實(shí)施方式中，作為陽(yáng)極的基座27與作為陰極的靶材21構(gòu)成一電場(chǎng)。該磁控 濺射裝置200放置在一充滿氬氣的鍍膜室內(nèi)，該氬氣在該電場(chǎng)的作用在電離出電離的氬氣 分子，該氬氣分子撞擊該靶材21，使該靶材21濺射出大量的靶材原子，呈中性的靶材原子 沉積在該待鍍膜基板23上成膜。該磁控濺射靶座20包括一磁鐵組件22、一冷卻水路24及一承載件26。該承載件 26用于承載該磁鐵組件22及該冷卻水路24并使該磁鐵組件22抵持該靶材21的表面。該 冷卻水路24繞設(shè)于該磁鐵組件22上。該磁鐵組件22包括多排間隔收容于該承載件26上的磁柱組220，每排磁柱組220 均包括多個(gè)收容該承載件26上的磁柱222。同一排磁柱組220中的所有磁柱222的同性磁 極的朝向相同以共同形成一磁極，相鄰兩排的磁柱組220形成的磁極相反。本實(shí)施方式以 由12排排列的磁柱組220構(gòu)成的磁鐵組件22舉例說(shuō)明。選磁鐵組件22中的任意一排磁 柱組220的編號(hào)為a，令該編號(hào)為a的磁柱組220中的所有磁柱222的N極朝遠(yuǎn)離該靶材 21的方向設(shè)置，該編號(hào)為a的磁柱組220中的所有磁柱222的N極共同形成一個(gè)N極，該N 極為該編號(hào)為a的磁柱組220的磁極。根據(jù)相鄰兩排的磁柱組220的磁極相反的原則，與 該編號(hào)為a的磁柱組220相鄰的兩個(gè)磁柱組220的磁極為S極。以此類推，該磁鐵組件22 的12排的磁柱組220在該靶材21的表面上形成212—1個(gè)由N極走向S極的封閉磁場(chǎng)。在鍍 膜時(shí)，氬離子在該212—1個(gè)封閉磁場(chǎng)的作用下撞擊靶材21表面的有效面積增大，該靶材21的 實(shí)際使用區(qū)域?yàn)?2-1個(gè)匾形區(qū)域210，提高了該靶材21的利用率。該承載件26包括多個(gè)用于收容該磁柱222的收容孔261及一個(gè)用于收容該冷卻 水路24的收容通道263。該冷卻水路24包括一個(gè)用于灌水的進(jìn)水口 241及一個(gè)用于排水的出水口 243。該冷卻水路24繞設(shè)于相鄰兩排的磁柱組220之間。該冷卻水路24使用時(shí)， 從該進(jìn)水口 241進(jìn)水，經(jīng)過(guò)該冷卻水路24帶走該磁柱222及該靶材21上的熱量，并從出水 口 243出水。由于在鍍膜時(shí)，氬離子沖擊靶材21，會(huì)使靶材21升溫，影響鍍膜制程，從而影 響鍍膜品質(zhì)；同時(shí)靶材21傳遞熱量給磁柱222，會(huì)使磁柱222產(chǎn)生因受熱而消磁的現(xiàn)象。因 此需要設(shè)置該冷卻水路24，本實(shí)施方式中的冷卻水路24繞設(shè)于相鄰兩排的磁柱組220之 間，增大了靶材21與該磁柱組220的冷卻面積，使靶材21冷卻效果較佳，消除溫度對(duì)鍍膜 制程的影響；同時(shí)，使該磁柱222冷卻效果較佳，減少了該磁柱222因受熱而消磁的現(xiàn)象，延 長(zhǎng)了該磁柱222的使用壽命。請(qǐng)參閱圖2，為本發(fā)明第二實(shí)施方式提供的磁控濺射裝置300，其與第一實(shí)施方式 提供的磁控濺射裝置200的區(qū)別在于該磁控濺射裝置300的冷卻水路34鑲嵌在承載件36 靠近靶材31的一側(cè)以使該冷卻水路34抵持該靶材31的表面。該磁控濺射裝置300與第一實(shí)施方式的磁控濺射裝置200相比，靶材31的冷卻效
果更佳。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施方式披露如上，但是，其并非用以限定本發(fā)明，另外，本 領(lǐng)域技術(shù)人員還可以在本發(fā)明精神內(nèi)做其它變化等。當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精神所做的變 化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種磁控濺射靶座，其用于承載一靶材，該磁控濺射靶座包括一磁鐵組件、一冷卻水路及一承載件，該承載件用于承載該磁鐵組件及該冷卻水路并使該磁鐵組件抵持該靶材的表面，其特征在于，該磁鐵組件包括多排間隔收容于該承載件上的磁柱組，每排磁柱組均包括多個(gè)收容于該承載件上的磁柱，同一排磁柱組中的所有磁柱的同性磁極的朝向相同以共同形成一磁極，相鄰兩排的磁柱組形成的磁極相反，該冷卻水路繞設(shè)于相鄰兩排的磁柱組之間。
2.如權(quán)利要求1所述的磁控濺射靶座，其特征在于，該承載件開(kāi)設(shè)多個(gè)用于收容該多 個(gè)磁柱的收容孔及一個(gè)用于收容該冷卻水路的收容通道。
3.如權(quán)利要求1所述的磁控濺射靶座，其特征在于，該冷卻水路包括一個(gè)用于灌水的 進(jìn)水口及一個(gè)用于排水的出水口。
4.如權(quán)利要求1所述的磁控濺射靶座，其特征在于，該冷卻水路鑲嵌在該承載件靠近 該靶材的一側(cè)以使該冷卻水路抵持靶材的表面。
5.一種磁控濺射裝置，其包括一靶材及一其用于承載該靶材的磁控濺射靶座，該磁控 濺射靶座包括一磁鐵組件、一冷卻水路及一承載件，該承載件用于承載該磁鐵組件及該冷 卻水路并使該磁鐵組件抵持該靶材的表面，其特征在于，該磁鐵組件包括多排間隔收容于 該承載件上的磁柱組，每排磁柱組均包括多個(gè)收容于該承載件上的磁柱，同一排磁柱組中 的所有磁柱的同性磁極的朝向相同以共同形成一磁極，相鄰兩排的磁柱組形成的磁極相 反，該冷卻水路繞設(shè)于相鄰兩排的磁柱組之間。
6.如權(quán)利要求5所述的磁控濺射裝置，其特征在于，該承載件開(kāi)設(shè)多個(gè)用于收容該多 個(gè)磁柱的收容孔及一個(gè)用于收容該冷卻水路的收容通道。
7.如權(quán)利要求5所述的磁控濺射裝置，其特征在于，該冷卻水路包括一個(gè)用于灌水的 進(jìn)水口及一個(gè)用于排水的出水口。
8.如權(quán)利要求5所述的磁控濺射靶座，其特征在于，該冷卻水路鑲嵌在該承載件靠近 該靶材的一側(cè)以使該冷卻水路抵持靶材的表面。
全文摘要
一種用于承載一靶材的磁控濺射靶座，其包括磁鐵組件、冷卻水路及承載件。承載件用于承載磁鐵組件及冷卻水路并使磁鐵組件抵持靶材的表面。磁鐵組件包括多排間隔設(shè)置的磁柱組，每排磁柱組均包括多個(gè)收容在承載件上的磁柱，同一排磁柱組中的所有磁柱的同性磁極的朝向相同以共同形成一磁極，相鄰兩排的磁柱組形成的磁極相反。冷卻水路繞設(shè)于該多排磁柱組之間。所述磁控濺射靶座，通過(guò)多排間隔收容于承載件上的磁柱組形成多個(gè)磁場(chǎng)及繞設(shè)于該多排磁柱組之間的冷卻水路，增大電離氣體分子利用多個(gè)磁場(chǎng)撞擊靶材表面的有效面積及冷卻靶材的有效面積，提升靶材的利用率及冷卻效果。本發(fā)明還涉及一種具有該磁控濺射靶座的磁控濺射裝置。
文檔編號(hào)C23C14/35GK101928928SQ20091030364
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2009年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月25日
發(fā)明者蔡泰生 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司