專利名稱：新型磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)外圓柱靶的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到一種磁控濺射真空鍍膜機(jī)設(shè)備，特別是一種新型磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)外圓柱靶。
背景技術(shù)：
在一定條件下，在靶(陰板)上施加一個(gè)負(fù)高壓，形成氬氣氣體的輝光放電，荷能離子轟擊靶表面，將靶材表面的原子、分子飛濺射出來，遷移到放置在靶對(duì)面或圓周的被鍍工件上，這就是普通的真空濺射鍍膜。
所謂磁控濺射，就是除在靶上施加一個(gè)電場(chǎng)外(電力線垂直于靶表面)，再造一個(gè)磁場(chǎng)，要求平行于靶表面的磁感應(yīng)強(qiáng)度分量在30-50毫特斯拉(mT)，在這種條件下形成的輝光放電，被磁場(chǎng)約束在靠近靶面的等離子體區(qū)域內(nèi)，電子受洛侖茲(Lorentz)力的影響，作擺線和螺旋線狀的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，路徑大大延長(zhǎng)，放電的等離子體密度大大提高，隨之正離子的數(shù)量也大大增加，因而，濺射產(chǎn)量加大，提高了鍍膜的生產(chǎn)效率。
現(xiàn)有技術(shù)中的磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)外圓柱靶的結(jié)構(gòu)如附圖3、4、5所示，它包括冷卻水管(1)、極靴(2)、永磁鐵(3)、磁環(huán)(4)、圓形靶管(5)和用非磁性材料制成的擋塊(6)，極靴(2)套裝在冷卻水管(1)上，其上有用于安裝永磁鐵(3)或擋塊(6)的定位槽，永磁鐵(3)或擋塊(6)安裝在極靴(2)的定位槽內(nèi)組成多路條形磁鐵(圖中為4路條形磁鐵)，磁環(huán)(4)安裝在極靴(2)的兩端，永磁鐵(3)的組合方式是相鄰路條形磁鐵的極性朝向相反。其不足之處是1、濺射區(qū)域小、效率低磁路在圓形靶管的表面形成閉合的磁力線拱狀＂跑道＂，且每路條形磁鐵只有1個(gè)濺射區(qū)，濺射效率低；2、靶管兩端的刻蝕速度快，靶材利用率低，磁路復(fù)雜由于在極靴的兩端各有個(gè)磁環(huán)，使靶管兩端的刻蝕速度比中間快，即不能同速率消耗靶材，導(dǎo)致靶材利用率低，且磁路復(fù)雜。
技術(shù)內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種新型磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)外圓柱靶。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是新型磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)外圓柱靶包括極靴、永磁鐵、圓形靶管和用非磁性材料制成的擋環(huán)，極靴上有用于安裝永磁鐵的定位槽，永磁鐵安裝在極靴的定位槽內(nèi)組成多路條形磁鐵，擋環(huán)安裝在極靴的兩端，永磁鐵的組合方式是每路條形磁鐵的極性朝向相同。
本實(shí)用新型由于采用如上設(shè)計(jì)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、濺射區(qū)域面積大，濺射產(chǎn)額多，成膜速率高磁路在圓形靶管的表面構(gòu)成閉合的磁力線長(zhǎng)環(huán)形拱狀＂跑道＂，靶管的濺射區(qū)域大，且每路條形磁鐵有兩個(gè)濺射區(qū)，濺射區(qū)域面積大，濺射產(chǎn)額多，成膜速率高；2、靶利用率高，磁路簡(jiǎn)單，濺射均勻由于只有靶管的表面有磁力線，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)中心極靴，使之相對(duì)于靶管旋轉(zhuǎn)，則濺射區(qū)存在于全部360度圓柱面上，不但濺射更加均勻，靶材利用率也大大提高。


附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為附圖1的A-A剖視圖；附圖3為現(xiàn)有磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)外圓柱靶的結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4為附圖3的B-B剖視圖；附圖5為附圖3的C-C剖視圖。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
如附圖1、2所示新型磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)外圓柱靶由極靴(2)、永磁鐵(3)、圓形靶管(5)和用非磁性材料制成的擋環(huán)(7)組成，極靴(2)上有用于安裝永磁鐵(3)的4條定位槽，永磁鐵(3)安裝在極靴(2)的定位槽內(nèi)組成4路條形磁鐵，擋環(huán)(7)安裝在極靴(2)的兩端，永磁鐵(3)的組合方式是每路條形磁鐵的朝向相同，即安裝在極靴(2)定位槽內(nèi)的永磁鐵(3)的S極均朝內(nèi)，N極均朝外。
磁力線從N極出發(fā)，穿過非磁性材料制成的靶管(5)，再回到極靴(1)，即S極，這樣在靶管(3)圓柱面上構(gòu)成了8個(gè)閉合的磁力線長(zhǎng)環(huán)形拱狀＂路道＂。選擇適當(dāng)?shù)牟牧?，使平行磁感?yīng)B11到達(dá)30多毫特斯拉，真空度在幾帕到零點(diǎn)幾帕條件下，靶管(3)對(duì)地加上350伏到600伏以上電壓，則產(chǎn)生輝光放電，形成磁場(chǎng)約束下的濺射鍍膜機(jī)制，即磁控濺射。4條磁鐵，形成8條＂跑道＂，也就是說，形成8個(gè)條帶狀的輝光濺射區(qū)，離子轟擊區(qū)域面積大，濺射產(chǎn)額多，成膜速率高；當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)極靴(2)，使之相對(duì)于靶管(5)旋轉(zhuǎn)，則濺射區(qū)存在于全部360度圓柱面上，不但濺射更加均勻，靶材利用率也大大提高。本實(shí)用新型在大面積均勻鍍膜及高效率的真空鍍膜生產(chǎn)中，有廣泛的應(yīng)用前景。
隨著磁控濺射鍍膜應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，開發(fā)更大直徑或更小直徑的圓柱靶則可增加或減少條形磁鐵的數(shù)量，原理一致，實(shí)踐也是可行的。
權(quán)利要求1.一種新型磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)外圓柱靶，它包括極靴、永磁鐵和圓形靶管環(huán)，極靴上有用于安裝永磁鐵的定位槽，永磁鐵安裝在極靴的定位槽內(nèi)組成多路條形磁鐵，其特征是還包括用非磁性材料制成的擋環(huán)，擋環(huán)安裝在極靴的兩端，永磁鐵的組合方式是每路條形磁鐵的極性朝向相同。
2.根據(jù)權(quán)利是求1所述的新型磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)外圓柱靶，其特征是安裝在極靴定位槽內(nèi)的永磁鐵的S極均朝內(nèi)，N極均朝外。
專利摘要本實(shí)用新型涉及到一種磁控濺射真空鍍膜機(jī)設(shè)備，特別是一種新型磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)外圓柱靶。它由極靴(2)、永磁鐵(3)、圓形靶管(5)和用非磁性材料制成的擋環(huán)(7)組成，極靴(2)上有用于安裝永磁鐵(3)的4條定位槽，永磁鐵(3)安裝在極靴(2)的定位槽內(nèi)組成4路條形磁鐵，擋環(huán)(7)安裝在極靴(2)的兩端，永磁鐵(3)的組合方式是每路條形磁鐵的朝向相同，即S極均朝內(nèi)，N極均朝外。本實(shí)用新型由于采用如上設(shè)計(jì)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有濺射區(qū)域面積大，濺射產(chǎn)額多，成膜速率高，靶利用率高，磁路簡(jiǎn)單，濺射均勻等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)C23C14/35GK2609940SQ02277300
公開日2004年4月7日 申請(qǐng)日期2002年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月18日
發(fā)明者李云程 申請(qǐng)人:衡陽市真空機(jī)電設(shè)備有限公司