專利名稱：一種具有檢測裝置的磁控濺射靶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種具有檢測裝置的磁控濺射靶，應(yīng)用于薄膜太陽能電池低溫沉積導電膜層，屬于太陽能磁控濺射技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
磁控濺射鍍膜是在磁場和電場的交互作用下，氬離子將靶材成分濺射沉積到基片上，由于靶材磁場水平磁力線分布成跑道形狀，跑道處最能有效地束縛電子，產(chǎn)生放電，并導致其正下方的靶材被快速刻蝕，尤其是磁場跑道轉(zhuǎn)彎處，由于彎道效應(yīng)，轉(zhuǎn)彎處靶材刻蝕速度最快，最先被刻穿露出背板，必須及時更換靶材，而靶材其他位置刻蝕相對較慢。目前磁控濺射鍍膜設(shè)備中，缺乏一種有效檢測靶材使用程度的手段，傳統(tǒng)方法是依據(jù)經(jīng)驗判斷或在電源中加入計時功能，但兩種非直接測量的方式都有較大誤差，有時在靶材還有一定剩余厚度時就做更換，靶材利用率低；有時靶材已經(jīng)刻穿至水冷背板還未被察覺，使得水冷背板的材料被鍍到基片上，影響鍍膜質(zhì)量，中國專利ZL200610152331. 2《偵測制程機臺實用的消耗性材料厚度壽命的系統(tǒng)及方法》公開了一種通過在靶材背面加裝有氣體、液體或固體的圍封物，當靶材刻蝕到圍封物時，通過偵測氣體、液體或固體的泄漏量來判斷靶材消耗的程度，并進行報警，設(shè)備復(fù)雜，而且泄漏物會污染鍍膜室。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，解決如何檢測靶材消耗程度，同時實現(xiàn)靶材在未被刻穿時報警，提醒及時更換靶材，使靶材的利用率最大化。為了實現(xiàn)以上任務(wù)，本實用新型采用的技術(shù)方案設(shè)計一種具有檢測裝置的磁控濺射靶，包括靶、靶座、水冷背板以及檢測裝置，所述靶和水冷背板固定在靶座上，位于真空腔體內(nèi)，主要技術(shù)特點是靶的背面設(shè)有安裝檢測裝置的溝槽，檢測裝置包括表面絕緣導線、繼電器和報警燈鈴，表面絕緣導線敷設(shè)在靶的溝槽內(nèi)，該導線穿過水冷背板和靶座與繼電器連接，且由繼電器連接報警燈鈴。檢測裝置中與導線連接的繼電器和報警燈鈴位于真空腔體外。靶的溝槽設(shè)在靶與水冷背板的貼合處。靶的溝槽呈直線、折線或弧線形，在靶的溝槽內(nèi)的敷設(shè)直徑小于0. 2mm的表面絕緣導線，該導線與靶材和水冷背板相互絕緣。檢測裝置中的繼電器為常開開關(guān)，導線導通時，繼電器為打開狀態(tài)。本實用新型采用的靶是一個改型靶材組合件，包括端部和中間多個相互拼接的區(qū)域。改型靶材組合件的端部靶材和中間直道靶材相互銜接的面為斜面，且端部靶材厚度大于或等于中間直道區(qū)域其靶材厚度。本實用新型產(chǎn)生的有益效果將檢測裝置的表面絕緣的導線預(yù)先埋入靶背面的刻蝕軌道位置處，采用導線被切斷的方法實現(xiàn)檢測報警，檢測裝置的報警燈鈴位于真空腔體夕卜，當靶被擊穿到導線位置時，將極細的導線切斷，報警燈鈴開始報警，實現(xiàn)對磁控濺射靶擊穿的檢測?？朔藗鹘y(tǒng)人工方法判定靶材是否耗盡的不確定性，提高了靶材利用率，保證了鍍膜質(zhì)量，靶材底部預(yù)埋了導線，當靶材將要耗盡時其底部的導線切斷報警，方法簡單、可靠，成本低，避免了現(xiàn)有技術(shù)(ZL200610152331. 2)潛在的污染鍍膜真空室的危險。

圖I :本實用新型的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2 :本實用新型的應(yīng)用結(jié)構(gòu)示意圖。圖3 :本實用新型靶背面溝槽形狀一。圖4 :本實用新 型靶背面溝槽形狀二。圖5 :本實用新型靶背面溝槽形狀三。圖中1、靶，2、水冷背板，3、靶座，4、磁鐵，5、密封圈，6、表面絕緣導線，7、繼電器，8、報警燈鈴，9、導線座，10、維修門，11、真空腔體。本實用新型設(shè)計的具有檢測裝置的磁控濺射靶，主要包括靶、水冷背板、磁鐵、靶座以及檢測裝置，水冷背板位于靶背面，靶、水冷背板和磁鐵固定在靶座上，檢測裝置包括表面絕緣導線、電源、繼電器以及報警燈鈴，表面絕緣導線埋在靶的背面溝槽內(nèi)，靶的溝槽呈直線、折線、弧線形或其他形狀。導線兩端穿過水冷背板和靶座后引出到真空腔體外與繼電器相連，繼電器又與報警燈鈴相連，電源在繼電器和報警燈鈴的回路上，給繼電器和報警燈鈴供電。預(yù)埋導線的溝槽位于靶和水冷背板貼合處。溝槽可以是一條，也可以是連續(xù)的幾條。導線為外表絕緣處理的耐高溫導線，直徑優(yōu)選值小于0.2_。導線為一條或幾條串聯(lián)，優(yōu)選為一條。導線與靶材和水冷背板絕緣。通過事先對耗盡靶材最先耗盡位置進行測量，對新的將使用的靶材相應(yīng)位置預(yù)埋表面絕緣處理的導線，導線外接報警裝置，當靶材濺射耗盡到導線位置，將導線切斷時，報警裝置開始報警，實現(xiàn)磁控濺射靶材耗盡的檢測。
具體實施方式
實施例一磁控濺射靶的結(jié)構(gòu)由靶I、水冷背板2、靶座3、磁鐵4、密封圈5、表面絕緣導線6、繼電器7、報警燈鈴8、導線座9以及24V和2. 5V直流電源組成。靶I的背面加工有溝槽
1-1，將表面絕緣導線6放置在溝槽1-1內(nèi)，再將水冷背板2壓緊在靶I上，表面絕緣導線6穿過水冷背板2上的導線孔，靶I和水冷背板2 —起壓緊在靶座3的槽的臺階上，在靶座3的臺階上安裝有密封圈5，以防裝有磁鐵4的槽內(nèi)通入的冷卻水泄漏，表面絕緣導線6再從靶座3的密封圈5的外圈上的孔伸出到靶座3外，表面絕緣導線6上接入2. 5V直流電源后與繼電器7相連接，繼電器7再接入24V直流電源與報警燈鈴8相連接，安裝時，將表面絕緣導線6通過維修門10上的導線座9引出到真空腔體11外，導線5導通時，繼電器7上的開關(guān)為開的狀態(tài)，報警燈鈴8為燈滅狀態(tài)，當導線5斷開時，繼電器7上的開關(guān)為閉的狀態(tài)，報警燈鈴8為燈亮鈴響狀態(tài)，提示靶I已被擊穿，需要更換靶I。先對已耗盡靶材最深處位置進行測量，再對將使用的靶材相對應(yīng)位置進行標刻，在標刻的位置加工出溝槽，在溝槽內(nèi)埋入表面絕緣處理的導線，導線兩端外接報警裝置，當導線被刻斷時，報警裝置開始報警。本實施例使靶材利用率提高了 10%。[0020] 實施例二 本實施例的磁控濺射靶可以設(shè)計成一個改型靶材組合件，包括端部和中間多個相互拼接的區(qū)域，端部靶材和中間直道靶材相互銜接的面為斜面，端部靶材厚度大于或等于中間直道區(qū)域其靶材厚度。靶I的背面加工有溝槽1-1，將表面絕緣導線6放置在溝槽1-1內(nèi)，再將水冷背板2壓緊在靶I上，表面絕緣導線6穿過水冷背板2上的導線孔，靶I和水冷背板2 —起壓緊在靶座3的槽的臺階上，在靶座3的臺階上安裝有密封圈5，以防裝有磁鐵4的槽內(nèi)通入的冷卻水泄漏，表面絕緣導線6再從靶座3的密封圈5的外圈上的孔伸出到靶座3外，表面絕緣導線6上接入2. 5V直流電源后與繼電器7相連接，繼電器7再接入24V直流電源與 報警燈鈴8相連接。當導線5斷開時，繼電器7上的開關(guān)為閉的狀態(tài)，報警燈鈴8為燈亮鈴響狀態(tài)，提示靶I已被擊穿，更換被擊穿區(qū)域的靶材，其他為擊穿區(qū)域可不作更換。由于對靶材進行了分區(qū)組合，因此只需更換消耗掉的靶材。杜絕了僅因靶材部分消耗殆盡就做整體靶材報廢的浪費處理。節(jié)約并提高了靶材的利用率，同時對中間區(qū)域采用條塊拼接還可進一步提高靶材的利用率，結(jié)構(gòu)簡單，安裝更換方便。
權(quán)利要求1.ー種具有檢測裝置的磁控濺射靶，包括靶、靶座、水冷背板以及檢測裝置，所述靶和水冷背板固定在靶座上，位于真空腔體內(nèi)，其特征在于所述靶的背面設(shè)有安裝檢測裝置的溝槽，檢測裝置包括表面絕緣導線、繼電器和報警燈鈴，表面絕緣導線敷設(shè)在靶的溝槽內(nèi)，該導線穿過水冷背板和靶座與繼電器連接，且由繼電器連接報警燈鈴。
2.根據(jù)權(quán)利要I所述的具有檢測裝置的磁控濺射靶，其特征在于所述檢測裝置中與導線連接的繼電器和報警燈鈴位于真空腔體外。
3.根據(jù)權(quán)利要I所述的具有檢測裝置的磁控濺射靶，其特征在于所述靶的溝槽設(shè)在靶與水冷背板的貼合處。
4.根據(jù)權(quán)利要I所述的具有檢測裝置的磁控濺射靶，其特征在于所述靶的溝槽呈直線、折線或弧線形。
5.根據(jù)權(quán)利要I所述的具有檢測裝置的磁控濺射靶，其特征在于敷設(shè)在靶的溝槽內(nèi)的表面絕緣導線，其直徑小于O. 2mm。
6.根據(jù)權(quán)利要I所述的具有檢測裝置的磁控濺射靶，其特征在于敷設(shè)在靶的溝槽內(nèi)的表面絕緣導線與靶材和水冷背板相互絕緣。
7.根據(jù)權(quán)利要I所述的具有檢測裝置的磁控濺射靶，其特征在于所述檢測裝置中的繼電器為常開開關(guān)，導線導通時，繼電器為打開狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要I所述的具有檢測裝置的磁控濺射靶，其特征在于所述靶是ー個改型靶材組合件，包括端部和中間多個相互拼接的區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要8所述的具有檢測裝置的磁控濺射靶，其特征在于所述改型靶材組合件的端部靶材和中間直道靶材相互銜接的面為斜面。
10.根據(jù)權(quán)利要9所述的具有檢測裝置的磁控濺射靶，其特征在于所述改型靶材組合件的端部靶材厚度大于或等于中間直道區(qū)域其靶材厚度。
專利摘要本實用新型涉及一種具有檢測裝置的磁控濺射靶，應(yīng)用于薄膜太陽能電池低溫沉積導電膜層，屬于太陽能磁控濺射技術(shù)領(lǐng)域。其特征是靶的背面設(shè)有安裝檢測裝置的溝槽，檢測裝置包括表面絕緣導線、繼電器和報警燈鈴，表面絕緣導線敷設(shè)在靶的溝槽內(nèi)，該導線穿過水冷背板和靶座與繼電器連接，且由繼電器連接報警燈鈴。本實用新型靶材底部預(yù)埋了導線，當靶材將要耗盡時其底部的導線切斷報警，克服了傳統(tǒng)方法判定靶材是否耗盡的不確定性，提高了靶材利用率，保證了鍍膜質(zhì)量。
文檔編號C23C14/54GK202415680SQ20112056582
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者劉志斌, 宋光耀, 李毅, 翟宇寧, 龍鵬 申請人:深圳市創(chuàng)益科技發(fā)展有限公司