本發(fā)明涉及磁控濺射技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種陰極旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。

背景技術(shù)：

磁控濺射包括很多種類。各有不同工作原理和應(yīng)用對象。但有一共同點：利用磁場與電場交互作用，使電子在靶表面附近成螺旋狀運行，從而增大電子撞擊氬氣產(chǎn)生離子的概率。所產(chǎn)生的離子在電場作用下撞向靶面從而濺射出靶材。

靶源分平衡和非平衡式，平衡式靶源鍍膜均勻，非平衡式靶源鍍膜膜層和基體結(jié)合力強。平衡靶源多用于半導(dǎo)體光學(xué)膜，非平衡多用于磨損裝飾膜。磁控陰極按照磁場位形分布不同，大致可分為平衡態(tài)和非平衡磁控陰極。平衡態(tài)磁控陰極內(nèi)外磁鋼的磁通量大致相等，兩極磁力線閉合于靶面，很好地將電子/等離子體約束在靶面附近，增加碰撞幾率，提高了離化效率，因而在較低的工作氣壓和電壓下就能起輝并維持輝光放電，靶材利用率相對較高，但由于電子沿磁力線運動主要閉合于靶面，基片區(qū)域所受離子轟擊較小.非平衡磁控濺射技術(shù)概念，即讓磁控陰極外磁極磁通大于內(nèi)磁極，兩極磁力線在靶面不完全閉合，部分磁力線可沿靶的邊緣延伸到基片區(qū)域，從而部分電子可以沿著磁力線擴(kuò)展到基片，增加基片。

區(qū)域的等離子體密度和氣體電離率，不管平衡非平衡，若磁鐵靜止，其磁場特性決定一般靶材利用率小于30％。為增大靶材利用率，所以采用旋轉(zhuǎn)磁場。

現(xiàn)有技術(shù)中的陰極旋轉(zhuǎn)機構(gòu)中，其驅(qū)動陰極靶筒旋轉(zhuǎn)的部件與陰極源設(shè)置在陰極靶筒的同一端，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不方便維護(hù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種陰極旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，方便維護(hù)。

基于上述問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：

陰極旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，包括：

陰極源總成，安裝在真空濺射腔室內(nèi)壁上；

陰極靶筒，一端連接至所述陰極源總成并可沿所述陰極源總成旋轉(zhuǎn)；

穿設(shè)在所述陰極靶筒內(nèi)的循環(huán)水回水管，其連接至設(shè)置在所述陰極源總成上的供水管，且連通至所述循環(huán)水回水管與所述陰極靶筒之間的密閉空間，所述密閉空間連通至設(shè)置在所述陰極源總成上的出水管；

設(shè)置在所述循環(huán)水回水管外壁上的多個磁鐵；

及設(shè)置在所述陰極靶筒另一端的驅(qū)動裝置，以用于驅(qū)動所述陰極靶筒旋轉(zhuǎn)。

在其中的一些實施方式中，所述陰極源總成包括進(jìn)出水管安裝部、套設(shè)在進(jìn)出水管安裝部的內(nèi)旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝部、及套設(shè)在所述內(nèi)旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝部的外旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝部，所述進(jìn)出水管安裝部與所述內(nèi)旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝部之間設(shè)有第一球軸承，所述內(nèi)旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝部與所述外旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝部之間設(shè)有第二球軸承；

所述供水管穿設(shè)在所述進(jìn)出水管安裝部內(nèi)并與所述循環(huán)水回水管連接，所述供水管與所述進(jìn)出水管安裝部之間設(shè)有間隙形成出水腔，所述循環(huán)水回水管與所述陰極靶筒之間的密封空間連通至所述出水腔，所述出水腔連通至所述出水管；

所述內(nèi)旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝部一端連接至所述陰極靶筒且另一端固定有表面絕緣板，所述表面絕緣板周向上設(shè)有中頻電源進(jìn)電柱；

所述外旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝部周向上設(shè)有外旋轉(zhuǎn)機構(gòu)絕緣板。

在其中的一些實施方式中，所述外旋轉(zhuǎn)機構(gòu)絕緣板周向上設(shè)有用于將所述陰極源總成安裝在真空濺射腔室上的定位法蘭。

在其中的一些實施方式中，所述外旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝部設(shè)有用于安裝所述第二球軸承的軸肩，所述第二球軸承與所述軸肩之間設(shè)有軸封。

在其中的一些實施方式中，所述內(nèi)旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝部包括本體部和設(shè)置在所述本體部周向上的凸臺，所述凸臺與所述陰極靶筒連接，所述凸臺與所述進(jìn)出水管安裝部外壁之間設(shè)有用于密封所述循環(huán)水回水管與所述陰極靶筒之間密封空間的密封部。

在其中的一些實施方式中，所述進(jìn)出水管安裝部外壁設(shè)有出水口連通所述密封空間與所述出水腔。

在其中的一些實施方式中，所述進(jìn)出水管安裝部與所述循環(huán)水回水管的連接部設(shè)有連接頭，所述連接頭上設(shè)有通孔連通至所述出水口。

在其中的一些實施方式中，所述循環(huán)水回水管鄰近所述驅(qū)動裝置的一端用堵頭封堵，所述堵頭固定在所述陰極靶筒端部的端蓋上，所述循環(huán)水回水管外壁上設(shè)有連通至所述密封空間的開口。

在其中的一些實施方式中，所述堵頭的周向上套設(shè)有絕緣套。

在其中的一些實施方式中，所述驅(qū)動裝置為減速電機。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點是：

采用本發(fā)明的技術(shù)方案，將陰極源總成和驅(qū)動裝置分別設(shè)置在陰極靶筒的兩端，結(jié)構(gòu)簡單，各機構(gòu)獨立運行，提高安全性能，運行穩(wěn)定，提高靶材利用率，也方便對各個機構(gòu)的維護(hù)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1本發(fā)明陰極旋轉(zhuǎn)機構(gòu)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中：

1、陰極源總成；1-1、進(jìn)出水管安裝部；1-1a、出水腔；1-1b、出水口；1-2、內(nèi)旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝部；1-3、外旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝部；1-4、第一球軸承；1-5、第二球軸承；1-6、表面絕緣板；1-7、中頻電源進(jìn)電柱；1-8、外旋轉(zhuǎn)機構(gòu)絕緣板；1-9、定位法蘭；1-10、軸封；

2、陰極靶筒；2-1、端蓋；

3、驅(qū)動裝置；

4、循環(huán)水回水管；4-1、開口；

5、磁鐵；

6、密封空間；

7、供水管；

8、出水管；

9、密封部；

10、連接頭；10-1、通孔；

11、堵頭；

12、絕緣套。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施例對上述方案做進(jìn)一步說明。應(yīng)理解，這些實施例是用于說明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實施例中采用的實施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進(jìn)一步調(diào)整，未注明的實施條件通常為常規(guī)實驗中的條件。

參見圖1，為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，提供一種陰極旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，包括陰極源總成1、陰極靶筒2、循環(huán)水回水管4、供水管7、出水管8、設(shè)置在循環(huán)水回水管4外壁上的多個磁鐵5、及用于驅(qū)動陰極靶筒2旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置3。

陰極源總成1和驅(qū)動裝置3分別設(shè)置在陰極靶筒2的兩端，驅(qū)動裝置3優(yōu)選為減速電機，減速電機與陰極靶筒2端部的端蓋2-1傳動連接，陰極源總成1安裝在真空濺射腔室內(nèi)壁上，陰極靶筒2在驅(qū)動裝置3的帶動下沿陰極源總成1旋轉(zhuǎn)。

循環(huán)水回水管4穿設(shè)在陰極靶筒2內(nèi)，其連接至設(shè)置在陰極源總成1上的供水管7，且連通至循環(huán)水回水管4與陰極靶筒2之間的密封空間6，該密封空間6連通至設(shè)置在陰極源總成1上的出水管8。

陰極源總成1包括進(jìn)出水管安裝部1-1、套設(shè)在進(jìn)出水管安裝部1-1的內(nèi)旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝部1-2、及套設(shè)在內(nèi)旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝部1-2的外旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝部1-3，進(jìn)出水管安裝部1-1與內(nèi)旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝部1-2之間設(shè)有第一球軸承1-4，內(nèi)旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝部1-2與外旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝部1-3之間設(shè)有第二球軸承1-5。在外旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝部1-3設(shè)有用于安裝第二球軸承1-5的軸肩，在第二球軸承1-5與軸肩之間設(shè)有軸封1-10。

供水管7穿設(shè)在進(jìn)出水管安裝部1-1并與循環(huán)水回水管4連接，供水管7與進(jìn)出水管安裝部1-1之間設(shè)有間隙形成出水腔1-1a，循環(huán)水回水管4與陰極靶筒2之間的密封空間6連通至出水腔1-1a。內(nèi)旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝部1-2一端連接至陰極靶筒2且另一端固定有表面絕緣板1-6，在表面絕緣板1-6周向上設(shè)有中頻電源進(jìn)電柱1-7。在外旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝部1-3周向上設(shè)有外旋轉(zhuǎn)機構(gòu)絕緣板1-8。

在外旋轉(zhuǎn)機構(gòu)絕緣板1-8周向上設(shè)有定位法蘭1-9，以用于將陰極源總成1安裝在真空濺射腔室上。

本例中，內(nèi)旋轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝部1-2包括本體部和設(shè)置在本體部周向上的凸臺，凸臺與陰極靶筒2連接，凸臺與進(jìn)出水管安裝部1-1外壁之間設(shè)有密封部9用以密封循環(huán)水回水管4與陰極靶筒2之間密封空間6。

在進(jìn)出水管安裝部1-1外壁設(shè)有出水口1-1b用以連通陰極靶筒2與循環(huán)水回水管4之間的密封空間6與出水腔1-1a，出水腔1-1a連通至出水管8。

為了進(jìn)一步提高本發(fā)明的實施效果，提高結(jié)構(gòu)安裝的穩(wěn)定性，在進(jìn)出水管安裝部1-1與循環(huán)水回水管4的連接部設(shè)有連接頭10，連接頭10上設(shè)有通孔10-1連通至出水口1-1b。

循環(huán)水回水管4鄰近驅(qū)動裝置3的一端設(shè)有堵頭11封堵，該堵頭11固定在陰極靶筒2端部的端蓋2-1上，在循環(huán)水回水管4外壁上設(shè)有連通至密封空間6的開口4-1以實現(xiàn)循環(huán)水回水管4與密封空間6之間的連通。

在堵頭11周向上設(shè)有絕緣套12用于旋轉(zhuǎn)機構(gòu)與ar濺射機構(gòu)之間的絕緣。

上述實例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術(shù)的人是能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。