本發(fā)明涉及磁控濺射技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種能夠提高靶材利用率與靶材磁場(chǎng)均勻性的雙閉環(huán)磁控濺射陰極。

背景技術(shù)：

物理氣相沉積(Physical Vapor Deposition，簡稱PVD)，是一種利用物理方式在基材上沉積薄膜的技術(shù)。 磁控濺射鍍膜技術(shù)是物理氣相沉積技術(shù)的一種，在磁控濺射鍍膜技術(shù)中，高能離子轟擊靶材表面，靶材表面離子或原子與入射的 高能離子交換能量后從靶材表面飛濺出來，并在基材上沉積成膜。

目前，在磁控濺射鍍膜技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，廣泛使用的是平面磁控濺射陰極?，F(xiàn)有的平面磁控濺射陰極一般包括靶材、磁體裝置與磁靴，磁體裝置包含三個(gè)磁體，該三個(gè)磁體間隔裝設(shè)于靶材與磁靴之間，兩側(cè)的磁體由端部導(dǎo)磁塊連接形成閉合磁回路，在濺射過程中，靶材表面磁場(chǎng)強(qiáng)度的水平分量越高的區(qū)域，其濺射速率越高，消耗也就越大，因此濺射一段時(shí)間后，靶材表面就會(huì)出現(xiàn)蝕刻坑。蝕刻坑最深處，對(duì)應(yīng)磁場(chǎng)水平分量最強(qiáng)的地方，而靶材其他部位蝕刻較淺，甚至沒有蝕刻。當(dāng)蝕刻坑深到一定程度，靶材就需要更換，否則靶材將被擊穿，對(duì)鍍膜設(shè)備造成損壞。平面陰極靶材的不均勻刻蝕，使得靶材的利用率較低，通常只有20-30%，鍍膜成本較高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供雙閉環(huán)磁控濺射陰極，該陰極能夠提高靶材的磁場(chǎng)均勻性，提高靶材的利用率，降低鍍膜成本。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

雙閉環(huán)磁控濺射陰極，包括相互平行設(shè)置的靶材與磁靴，以及設(shè)于靶材與磁靴之間的磁體裝置；所述磁體裝置包含一個(gè)中間磁體、兩個(gè)端部磁體以及兩組輔助磁體對(duì)，每組輔助磁體對(duì)都由兩個(gè)相吸附的輔助磁體構(gòu)成，兩個(gè)輔助磁體的磁極方向相反；所述中間磁體位于磁靴中央，兩個(gè)端部磁體分別位于磁靴的兩端，兩組輔助磁體對(duì)分別位于中間磁體與端部磁體之間的磁靴上；每個(gè)磁體兩個(gè)磁極的連線均垂直于靶材；所有相鄰磁體之間的磁極方向均相反。

進(jìn)一步的，所述中間磁體的高度與端部磁體的高度相同，中間磁體的寬度是端部磁體寬度的兩倍；輔助磁體對(duì)的高度低于端部磁體的高度，輔助磁體對(duì)的寬度小于端部磁體的寬度。

進(jìn)一步的，每組輔助磁體對(duì)的上方均設(shè)有導(dǎo)磁片，導(dǎo)磁片固定于靶材背板上。

進(jìn)一步的，所述每個(gè)磁體均采用汝鐵硼磁鐵。

進(jìn)一步的，所述導(dǎo)磁片采用相對(duì)導(dǎo)磁率在1～20000的導(dǎo)磁材料。

本發(fā)明的有益效果是，通過增加輔助磁體對(duì)，使靶材表面增加了兩對(duì)雙閉環(huán)的磁場(chǎng)，從而使磁場(chǎng)強(qiáng)度分布更加均勻，靶材表面的刻蝕區(qū)寬度更寬，同時(shí)還可以利用導(dǎo)磁片調(diào)節(jié)靶材表面平行磁場(chǎng)分量的大小，從而有效提高了靶材的利用率。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明：

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明磁力線分布示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明提供雙閉環(huán)磁控濺射陰極，包括相互平行設(shè)置的靶材1與磁靴2，靶材1背面設(shè)有靶材背板3，靶材背板3與磁靴2之間設(shè)有磁體裝置；所述磁體裝置包含一個(gè)中間磁體4、兩個(gè)端部磁體5以及兩組輔助磁體對(duì)，每組輔助磁體對(duì)都包含相同大小的第一輔助磁體6a與第二輔助磁體6b，第一輔助磁體6a與第二輔助磁體6b相互吸附，且磁極方向相反；中間磁體4位于磁靴2中央，兩個(gè)端部磁體5分別位于磁靴2的兩端，兩組輔助磁體對(duì)分別位于中間磁體4與端部磁體5之間的磁靴上；每個(gè)磁體兩個(gè)磁極的連線均垂直于靶材；所有相鄰磁體之間的磁極方向均相反。每組輔助磁體對(duì)的上方均設(shè)有導(dǎo)磁片7，導(dǎo)磁片7固定于靶材背板3上。

作為優(yōu)選的，中間磁體4的高度與端部磁體5的高度相同，中間磁體4的寬度是端部磁體5寬度的兩倍；輔助磁體對(duì)的高度低于端部磁體5的高度，輔助磁體對(duì)的寬度略小于端部磁體5的寬度。每個(gè)磁體均采用呈長方體的汝鐵硼磁鐵。

導(dǎo)磁片7可采用相對(duì)導(dǎo)磁率在1～20000的導(dǎo)磁材料，例如純鐵、鐵合金、碳鋼、硅鋼等材料。靶材背板3可采用相對(duì)導(dǎo)磁率約等于1的材料，例如銅、鋁以及不銹鋼等。

結(jié)合圖2所示，由于增加了輔助磁體對(duì)，使靶材表面增加了兩對(duì)雙閉環(huán)的磁場(chǎng)，從而使磁場(chǎng)強(qiáng)度分布更加均勻，靶材表面的刻蝕區(qū)寬度更寬，同時(shí)還可以利用導(dǎo)磁片調(diào)節(jié)靶材表面平行磁場(chǎng)分量的大小，從而有效提高了靶材的利用率。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制；任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡單修改、等同替換、等效變化及修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。