專利名稱：真空鍍膜設(shè)備中的矩形平面磁控陰極結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種真空鍍膜設(shè)備，尤其涉及該真空鍍膜設(shè)備中的矩形平面磁控 陰極結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
矩形平面磁控陰極是目前大面積玻璃鍍膜設(shè)備的關(guān)鍵設(shè)備之一。發(fā)明專利《MagnetronSputtering Cathode》(發(fā)明人 Richard P.Welty，美國專 利，專利號4892633)介紹了一種矩形平面磁控陰極。該矩形平面磁控陰極針對目前工業(yè)應(yīng) 用中靶材利用利率低的特點對矩形平面磁控陰極的磁路結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn)。其在磁路結(jié)構(gòu)中 增加了高磁導(dǎo)率的分流片，該結(jié)構(gòu)改變了陰極的磁場分布，提高了靶材表面平行磁感應(yīng)強 度分布的均勻性(如圖3所示)，即提高了靶材刻蝕跑道的寬度，有效地提高了靶材的利用 率。在工業(yè)應(yīng)用中，這種磁路結(jié)構(gòu)的矩形平面陰極有利于降低生產(chǎn)成本，縮短換靶周期。但是，這種磁路結(jié)構(gòu)的矩形平面陰極存在如下缺點由于分流片的厚度較薄(一 般在2-3mm)且為高磁導(dǎo)率的材料，受本身尺寸精度和強磁場吸引力的影響，在安裝時，它 的裝配精度很難滿足設(shè)計精度的要求，所以這種結(jié)構(gòu)的磁控陰極在長度方向上的磁場均勻 性很難控制，因此用它沉積的薄膜均勻性較差。這些缺點在較長的矩形平面磁控陰極(長 度大于2m)應(yīng)用上尤為突出。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型需要解決的技術(shù)問題是提供了一種真空鍍膜設(shè)備中的矩形平面磁控 陰極結(jié)構(gòu)，旨在解決上述的問題。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本實用新型包括兩端設(shè)置有密封圈的蓋板；在所述的蓋板固定設(shè)置絕緣座；陰 極體放置在絕緣座上，并通過絕緣螺釘與蓋板固定在一起；在陰極體上方固定設(shè)置冷卻背 板；在所述的冷卻背板上通過靶材兩側(cè)的靶材壓條將靶材固定；靶材壓條被固定連接在陰 極體上；在陰極體和靶材壓條的外周設(shè)置屏蔽罩；在冷卻背板和靶材之間還設(shè)置一層導(dǎo)熱 碳膜；還包括一磁路組件；所述的磁路組件固定設(shè)置在陰極體內(nèi)且位于冷卻背板的下部； 所述的磁路組件包括由永磁材料組成的外永磁體、磁軛、由導(dǎo)磁的鐵磁性材料或軟磁材料 組成的導(dǎo)磁螺釘，由永磁材料組成的內(nèi)永磁體和在外永磁體和內(nèi)永磁體之間的二個由導(dǎo)磁 的鐵磁性材料或軟磁材料組成的分流塊；分流塊通過導(dǎo)磁螺釘固定連接在磁軛上；外永磁 體和內(nèi)永磁體被粘接在磁軛上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是分流塊的設(shè)置改變了磁路組件磁場 的空間分布，提高了靶材表面平行磁感應(yīng)強度分布的均勻性，有效地提高了靶材的利用率。

圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；[0010]圖2是圖1中磁路組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是現(xiàn)有技術(shù)中磁路組件中設(shè)置分流片的平面磁控陰極的磁力線分布示意圖；圖4是磁路組件中未設(shè)置分流塊的平面磁控陰極的磁力線分布示意圖；圖5為本實用新型在磁路組件中設(shè)置分流塊的平面磁控陰極的磁力線分布示意 圖；圖6為本實用新型在磁路組件中設(shè)置分流塊的平面磁控陰極靶材表面的平行磁 感應(yīng)強度分布。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述由圖1、圖2可見本實用新型包括兩端設(shè)置有密封圈10的蓋板1 ；在所述的蓋 板1固定設(shè)置絕緣座2 ；陰極體8放置在絕緣座2上，并通過絕緣螺釘與蓋板1固定在一起； 在陰極體8上方固定設(shè)置冷卻背板7 ；在所述的冷卻背板7上通過靶材5兩側(cè)的靶材壓條 4將靶材5固定；靶材壓條4被固定連接在陰極體8上；在陰極體8和靶材壓條4的外周設(shè) 置屏蔽罩9 ；在冷卻背板7和靶材5之間還設(shè)置一層導(dǎo)熱碳膜6 ；還包括一磁路組件3 ；所 述的磁路組件3固定設(shè)置在陰極體8內(nèi)且位于冷卻背板7的下部；所述的磁路組件3包括 由永磁材料組成的外永磁體11、磁軛12、由導(dǎo)磁的鐵磁性材料或軟磁材料組成的導(dǎo)磁螺釘 13，由永磁材料組成的內(nèi)永磁體14和在外永磁體11和內(nèi)永磁體14之間的二個由導(dǎo)磁的鐵 磁性材料或軟磁材料組成的分流塊15 ；分流塊15通過導(dǎo)磁螺釘13固定連接在磁軛12上； 外永磁體11和內(nèi)永磁體14被粘接在磁軛12上。本實用新型提供一種既可有效提高靶材利用率又能提高沉積薄膜均勻性的矩形 平面磁控陰極。本實用新型的結(jié)構(gòu)特點也在于所述分流塊采用鐵磁性材料和軟磁材料制成。圖4是磁路組件中未設(shè)置分流塊的平面磁控陰極的磁力線分布示意圖，圖5為本 實用新型在磁路組件3中設(shè)置分流塊15的平面磁控陰極的磁力線分布示意圖，圖6為本實 用新型在磁路組件3中設(shè)置分流塊15的平面磁控陰極靶材表面的平行磁感應(yīng)強度分布。通 過對比發(fā)現(xiàn)，分流塊15的設(shè)置改變了磁路組件3磁場的空間分布，提高了靶材5表面平行 磁感應(yīng)強度分布的均勻性。本實用新型中分流塊的設(shè)置改變了磁路組件磁場的空間分布，提高了靶材表面平 行磁感應(yīng)強度分布的均勻性，有效地提高了靶材的利用率。本實用新型中分流塊的厚度較大，在加工成長條狀時，本身的尺寸精度容易保證， 裝配精度能夠滿足設(shè)計精度的要求，所以本實用新型能保證磁控陰極在長度方向上的磁場 均勻性。本實用新型在靶材和冷卻背板之間設(shè)置導(dǎo)熱碳膜，增加了靶材的熱交換面積，靶 材冷卻充分，能在較大功率密度的條件下工作。本實用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)置便于安裝和拆卸。參見圖1，本實施例具有蓋板1，絕緣座2，磁路組件3，靶材壓條4，靶材5，導(dǎo)熱碳 膜6，冷卻背板7，陰極體8，屏蔽罩9和密封圈10。磁路組件3固定設(shè)置在陰極體8內(nèi)且位 于冷卻背板7的下部。[0025]本實施例中，磁路組件3包括外永磁體11、磁軛12、導(dǎo)磁螺釘13，內(nèi)永磁體14和 分流塊15.分流塊15通過導(dǎo)磁螺釘13固定聯(lián)接在磁軛12上；外永磁體11和內(nèi)永磁體14 被粘接在磁軛12上。分流塊15和導(dǎo)磁螺釘13采用導(dǎo)磁的鐵磁性材料或軟磁材料制成，外 永磁體11和內(nèi)永磁體14為永磁材料構(gòu)件。具體實施中，相應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)置也包括如圖1所示，絕緣座2被固定設(shè)置在蓋板1上，陰極體8放置在絕緣座2上，并通 過絕緣螺釘與蓋板1固定一起；冷卻背板7被固定設(shè)置在陰極體8上；靶材5被靶材壓條4 壓緊在冷卻背板7上，冷卻背板7和靶材5之間設(shè)置一層導(dǎo)熱碳膜6達(dá)到增加靶材5和冷 卻背板7之間的熱接觸面積的目的；靶材壓條4被固定聯(lián)接在陰極體8，同時起到壓緊靶材 5的作用；在陰極體8和靶材壓條4的外周，整周設(shè)置屏蔽罩9，同時要保證陰極體8、靶材 壓條4 二者與屏蔽罩9之間的間隙應(yīng)在1. 5 2mm之間。具體實施中，靶材壓條組合4，陰極體8、導(dǎo)熱碳膜6、冷卻背板7和屏蔽罩9均為無 磁材料構(gòu)件。
權(quán)利要求1. 一種真空鍍膜設(shè)備中的矩形平面磁控陰極結(jié)構(gòu)，包括兩端設(shè)置有密封圈的蓋板； 在所述的蓋板固定設(shè)置絕緣座；陰極體放置在絕緣座上，并通過絕緣螺釘與蓋板固定在一 起；在陰極體上方固定設(shè)置冷卻背板；在所述的冷卻背板上通過靶材兩側(cè)的靶材壓條將靶 材固定；靶材壓條被固定連接在陰極體上；在陰極體和靶材壓條的外周設(shè)置屏蔽罩；其特 征在于在冷卻背板和靶材之間還設(shè)置一層導(dǎo)熱碳膜；還包括一磁路組件；所述的磁路組 件固定設(shè)置在陰極體內(nèi)且位于冷卻背板的下部；所述的磁路組件包括由永磁材料組成的外 永磁體、磁軛、由導(dǎo)磁的鐵磁性材料或軟磁材料組成的導(dǎo)磁螺釘，由永磁材料組成的內(nèi)永磁 體和在外永磁體和內(nèi)永磁體之間的二個由導(dǎo)磁的鐵磁性材料或軟磁材料組成的分流塊；分 流塊通過導(dǎo)磁螺釘固定連接在磁軛上；外永磁體和內(nèi)永磁體被粘接在磁軛上。
專利摘要本實用新型涉及一種真空鍍膜設(shè)備中的矩形平面磁控陰極結(jié)構(gòu)，包括在陰極體和靶材壓條的外周設(shè)置屏蔽罩；在冷卻背板和靶材之間還設(shè)置一層導(dǎo)熱碳膜；還包括一磁路組件；所述的磁路組件固定設(shè)置在陰極體內(nèi)且位于冷卻背板的下部；所述的磁路組件包括由永磁材料組成的外永磁體、磁軛、由導(dǎo)磁的鐵磁性材料或軟磁材料組成的導(dǎo)磁螺釘，由永磁材料組成的內(nèi)永磁體和在外永磁體和內(nèi)永磁體之間的二個由導(dǎo)磁的鐵磁性材料或軟磁材料組成的分流塊；分流塊通過導(dǎo)磁螺釘固定連接在磁軛上；外永磁體和內(nèi)永磁體被粘接在磁軛上；分流塊的設(shè)置改變了磁路組件磁場的空間分布，提高了靶材表面平行磁感應(yīng)強度分布的均勻性，有效地提高了靶材的利用率。
文檔編號C23C14/35GK201778106SQ20102027155
公開日2011年3月30日 申請日期2010年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者施玉安, 郭江濤 申請人:上海北玻鍍膜技術(shù)工業(yè)有限公司;上海北玻玻璃技術(shù)工業(yè)有限公司;洛陽北方玻璃技術(shù)股份有限公司