一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]一種平面靶，特別是一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶。
【背景技術(shù)】
[0002]磁控濺射裝置作為一種鍍膜裝置已被廣泛應(yīng)用于各種電子、裝飾等鍍膜領(lǐng)域，其具有鍍膜速率快、低溫沉積、無污染等優(yōu)點(diǎn)。
[0003]隨著磁控濺射鍍膜技術(shù)的發(fā)展，研宄人員主要朝這兩個(gè)方向努力，一是通過提高靶表面磁場(chǎng)的均勻分布提高靶材利用率，二是通過密排磁體增強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度和提升冷卻設(shè)計(jì)以提高靶的濺射速率；現(xiàn)有磁控濺射裝置的圓形平面陰極靶磁場(chǎng)弱，分布均勻性和冷卻效果有待提高，濺射速率和靶材利用率低；現(xiàn)有技術(shù)還未解決這些問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于為了進(jìn)一步提高磁場(chǎng)均勻性和增強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度，以及進(jìn)一步提高靶的冷卻效果，提供一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶；一方面擴(kuò)大了靶的均勻?yàn)R射面積，從而進(jìn)一步提高了靶材利用率；另一方面提高了靶表面磁場(chǎng)強(qiáng)度和靶的冷卻效果，從而實(shí)現(xiàn)更快速的鍍膜，具有良好的應(yīng)用前景。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案:
一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶，包括:冷卻池，置于冷卻池內(nèi)的磁鋼旋轉(zhuǎn)裝置，固定于冷卻池上的靶，用于固定連接冷卻池與靶的固定裝置，設(shè)于上述冷卻池底部的陰極電極。
[0006]前述的一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶，冷卻池包括:包裹磁鋼旋轉(zhuǎn)裝置的冷卻池本體，貫穿磁鋼旋轉(zhuǎn)裝置的冷卻水管，固定于冷卻池本體上并置于磁鋼旋轉(zhuǎn)裝置底部的冷卻水出水管。
[0007]前述的一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶，冷卻池與冷卻水管接觸處套接有軸封環(huán)。
[0008]前述的一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶，固定裝置包括:套接于冷卻池外周圍的絕緣安裝法蘭，延伸于冷卻池并固定連接于絕緣安裝法蘭的安裝凸臺(tái)；用于固定靶在冷卻池上并覆蓋在靶上的導(dǎo)電金屬壓環(huán)。
[0009]前述的一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶，固定裝置還包括:設(shè)于靶與冷卻池接觸面上的第一橡膠密封圈，設(shè)于絕緣安裝法蘭的下橫側(cè)面與安裝凸臺(tái)接觸面上的第二橡膠密封圈，設(shè)于絕緣安裝法蘭的上橫側(cè)面的第三橡膠密封圈。
[0010]前述的一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶，絕緣安裝法蘭為L(zhǎng)形，采用聚四氟乙烯制成，厚度為5_20mm。
[0011]前述的一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶，導(dǎo)電金屬壓環(huán)采用紫銅或鋁等導(dǎo)體材料制成，為倒L形。
[0012]前述的一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶，磁鋼旋轉(zhuǎn)裝置包括密封腔體，置于密封腔體內(nèi)部的磁靴，開于磁靴的表面上的磁鋼安裝槽，設(shè)于磁鋼安裝槽內(nèi)的磁鋼組。
[0013]前述的一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶，磁鋼組內(nèi)的磁鋼體積依次增大。
[0014]前述的一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶，冷卻水管貫穿密封腔體和磁靴的中心，并焊接在密封腔體的兩個(gè)圓形平面上。
[0015]本發(fā)明的有益之處在于:本發(fā)明為了進(jìn)一步提高磁場(chǎng)均勻性和增強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度，以及進(jìn)一步提高靶的冷卻效果，提供一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶；一方面擴(kuò)大了靶的均勻?yàn)R射面積，從而進(jìn)一步提高了靶材利用率和濺射速率；另一方面提高了靶表面磁場(chǎng)強(qiáng)度和靶的冷卻效果，從而實(shí)現(xiàn)更快速的鍍膜，并實(shí)現(xiàn)大面積均勻快速沉積薄膜，具有良好的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的直接水冷的旋轉(zhuǎn)平面靶的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2是本發(fā)明的磁鋼旋轉(zhuǎn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]附圖中標(biāo)記的含義如下:
I冷卻池，11冷卻水管，121冷卻水出水管，122冷卻水出水管，13軸封環(huán)，14安裝凸臺(tái)，141安裝凸臺(tái)安裝孔，15第一橡膠密封圈，2磁鋼旋轉(zhuǎn)裝置，21密封腔體，22磁靴，23磁鋼組，231、232、233、234磁鋼，24磁鋼安裝槽，3絕緣安裝法蘭，31絕緣安裝法蘭安裝孔，32第三橡膠密封圈，33第二橡膠密封圈，4靶，5導(dǎo)電金屬壓環(huán)，51導(dǎo)電螺釘，6陰極電極。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體的介紹。
[0020]一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶4，包括:冷卻池1，置于冷卻池I內(nèi)的磁鋼旋轉(zhuǎn)裝置2，固定于冷卻池I上的靶4，用于固定連接冷卻池I與靶4的固定裝置，設(shè)于冷卻池I底部的陰極電極6。
[0021 ] 冷卻池I包括:包裹磁鋼旋轉(zhuǎn)裝置2的冷卻池I本體，貫穿磁鋼旋轉(zhuǎn)裝置2的冷卻水管11，固定于冷卻池I本體上并置于磁鋼旋轉(zhuǎn)裝置2底部的冷卻水出水管121、122。冷卻池I與冷卻水管11接觸處套接有軸封環(huán)13。冷卻水管11貫穿密封腔體21和磁靴22的中心，并焊接在密封腔體21的兩個(gè)圓形平面上；延伸出冷卻池I的冷卻水與驅(qū)動(dòng)桿和控制磁鋼旋轉(zhuǎn)裝置2旋轉(zhuǎn)的外部旋轉(zhuǎn)裝置相連接
固定裝置包括:套接于冷卻池I外周圍的絕緣安裝法蘭3，延伸于冷卻池I并固定連接于絕緣安裝法蘭3的安裝凸臺(tái)14 ;用于固定靶4在冷卻池I上并覆蓋在靶4上的導(dǎo)電金屬壓環(huán)5，導(dǎo)電金屬壓環(huán)5與冷凝池本體之間通過導(dǎo)電螺釘5151連接固定；安裝凸臺(tái)1414的外側(cè)開有安裝孔141。固定裝置還包括:設(shè)于靶4與冷卻池I接觸面上的第一橡膠密封圈15，設(shè)于絕緣安裝法蘭3的下橫側(cè)面與安裝凸臺(tái)14接觸面上的第二橡膠密封圈33，設(shè)于絕緣安裝法蘭3的上橫側(cè)面的第三橡膠密封圈32 ;第三橡膠密封圈32用于與真空設(shè)備形成密封安裝，絕緣安裝法蘭3橫側(cè)邊的外側(cè)開有安裝孔31。作為一種優(yōu)選，絕緣安裝法蘭3為L(zhǎng)形，采用聚四氟乙烯制成，厚度為5-20mm;導(dǎo)電金屬壓環(huán)5采用紫銅或鋁等導(dǎo)體材料制成，為倒L形。
[0022]磁鋼旋轉(zhuǎn)裝置2包括密封腔體21，置于密封腔體21內(nèi)部的磁靴22，開于磁靴22的表面上的磁鋼安裝槽24，設(shè)于磁鋼安裝槽24內(nèi)的磁鋼組23。作為一種優(yōu)選，密封腔體21為圓柱體不銹鋼密封腔體21。磁鋼組23由大小不一的磁鋼231、磁鋼232、磁鋼233、磁鋼234組成，磁鋼為立方體磁鋼，磁鋼組23除圖中顯示外也可包含更多立方體磁鋼；磁鋼231至磁鋼234的體積依次增大，以N極都朝上或S極都朝上的相同極性排列。圓柱體不銹鋼密封腔體21的壁厚為0.1 -1 mm。磁靴22采用純鐵等鐵磁性材料制成，所述磁鋼安裝槽24比磁鋼組23的體積略大，間隙為0.5 -1 mm,磁鋼組23放入磁鋼安裝槽24后與磁靴22的上表面平齊。磁鋼安裝槽24可以為I條或者多條均勻地分布在磁靴22的上表面上。
[0023]本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)平面靶4的工作過程如下，磁控濺射時(shí)，磁鋼旋轉(zhuǎn)裝置2在外部旋轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動(dòng)力的作用下旋轉(zhuǎn)掃描圓形平面的靶4，形成較寬的環(huán)形蝕刻跑道，與傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)圓形平面靶4相比，一方面擴(kuò)大了靶4的均勻?yàn)R射面積，進(jìn)一步地提高靶4材利用率；另一方面通過靶4、冷卻水和磁組件之間的直接接觸，增加了磁場(chǎng)和導(dǎo)熱效果，從而實(shí)現(xiàn)更快速的濺射。
[0024]本發(fā)明為了進(jìn)一步提高磁場(chǎng)均勻性和增強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度，以及進(jìn)一步提高靶4的冷卻效果，提供一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶4 ;一方面擴(kuò)大了靶4的均勻?yàn)R射面積，從而進(jìn)一步提高了靶4材利用率和濺射速率；另一方面提高了靶4表面磁場(chǎng)強(qiáng)度和靶4的冷卻效果，從而實(shí)現(xiàn)更快速的鍍膜，并實(shí)現(xiàn)大面積均勻快速沉積薄膜，具有良好的應(yīng)用前景。
[0025]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶，其特征在于，包括:冷卻池，置于上述冷卻池內(nèi)的磁鋼旋轉(zhuǎn)裝置，固定于上述冷卻池上的靶，用于固定連接上述冷卻池與靶的固定裝置，設(shè)于上述冷卻池底部的陰極電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶，其特征在于，上述冷卻池包括:包裹上述磁鋼旋轉(zhuǎn)裝置的冷卻池本體，貫穿上述磁鋼旋轉(zhuǎn)裝置的冷卻水管，固定于上述冷卻池本體上并置于上述磁鋼旋轉(zhuǎn)裝置底部的冷卻水出水管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶，其特征在于，上述冷卻池與冷卻水管接觸處套接有軸封環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶，其特征在于，上述固定裝置包括:套接于上述冷卻池外周圍的絕緣安裝法蘭，延伸于上述冷卻池并固定連接于上述絕緣安裝法蘭的安裝凸臺(tái)；用于固定靶在冷卻池上并覆蓋在上述靶上的導(dǎo)電金屬壓環(huán)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶，其特征在于，上述固定裝置還包括:設(shè)于上述靶與冷卻池接觸面上的第一橡膠密封圈，設(shè)于上述絕緣安裝法蘭的下橫側(cè)面與安裝凸臺(tái)接觸面上的第二橡膠密封圈，設(shè)于上述絕緣安裝法蘭的上橫側(cè)面的第三橡膠密封圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶，其特征在于，上述絕緣安裝法蘭為L(zhǎng)形，采用聚四氟乙烯制成，厚度為5-20mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶，其特征在于，上述導(dǎo)電金屬壓環(huán)采用紫銅或鋁等導(dǎo)體材料制成，為倒L形。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶，其特征在于，上述磁鋼旋轉(zhuǎn)裝置包括密封腔體，置于上述密封腔體內(nèi)部的磁靴，開于上述磁靴的表面上的磁鋼安裝槽，設(shè)于上述磁鋼安裝槽內(nèi)的磁鋼組。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶，其特征在于，上述磁鋼組內(nèi)的磁鋼體積依次增大。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶，其特征在于，上訴冷卻水管貫穿密封腔體和磁靴的中心，并焊接在上述密封腔體的兩個(gè)圓形平面上。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶,包括：冷卻池，置于冷卻池內(nèi)的磁鋼旋轉(zhuǎn)裝置，固定于冷卻池上的靶，用于固定連接冷卻池與靶的固定裝置，設(shè)于上述冷卻池底部的陰極電極。本發(fā)明為了進(jìn)一步提高磁場(chǎng)均勻性和增強(qiáng)磁場(chǎng)強(qiáng)度，以及進(jìn)一步提高靶的冷卻效果，提供一種高效散熱的旋轉(zhuǎn)平面靶；一方面擴(kuò)大了靶的均勻?yàn)R射面積，從而進(jìn)一步提高了靶材利用率和濺射速率；另一方面提高了靶表面磁場(chǎng)強(qiáng)度和靶的冷卻效果，從而實(shí)現(xiàn)更快速的鍍膜，并實(shí)現(xiàn)大面積均勻快速沉積薄膜，具有良好的應(yīng)用前景。
【IPC分類】C23C14-35
【公開號(hào)】CN104818460
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410582264
【發(fā)明人】馮斌, 金浩, 王德苗, 李東濱
【申請(qǐng)人】蘇州求是真空電子有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2014年10月28日