一种真空离子镀膜用大尺寸、矩形平面磁控阴极靶源

本技术涉及真空离子镀膜用阴极靶，具体是一种真空离子镀膜用大尺寸、矩形平面磁控阴极靶源。

背景技术：

1、真空离子镀是一种物理气相沉积技术，是指在真空条件下，通过荷能粒子轰击靶材，使得靶材上的原子从碰撞过程中获得能量，脱离靶材表面，并沉积到基体上的方法，其中磁控溅射是物理气相沉积的一种，是上世纪70年代发展起来的一种薄膜制备方法，可被用于制备金属、半导体、绝缘体等多材料。磁控溅射技术具有高速、低温、低损伤，节能环保、设备简单、易于控制、镀膜面积大和附着力强等特点，与一般的溅射方法相比具有气体离化率和溅射率高等优点。

2、目前市场上利用磁控溅射技术低成本、大面积、高效率地制备薄膜逐渐成为镀膜领域的发展方向，与之相应对大尺寸、高质量的溅射靶材的需求也越来越大，本实用新型针对上述需求，提出了一种真空离子镀膜用大尺寸、矩形平面磁控阴极靶源。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种真空离子镀膜用大尺寸、矩形平面磁控阴极靶源，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种真空离子镀膜用大尺寸、矩形平面磁控阴极靶源，包括防护壳体以及设于防护壳体内部的靶材，所述防护壳体包括不锈钢封板以及设置于不锈钢封板表面的聚四氟乙烯绝缘板，所述聚四氟乙烯绝缘板远离不锈钢封板的端部设有不锈钢分水套，不锈钢分水套的端面安装有紫铜水冷板，所述不锈钢分水套和紫铜水冷板之间形成有空腔，且空腔的内部安装有多组磁体组件，磁体组件由多个磁钢组成，多组所述磁体组件交替平行排列组成，且相邻磁体组件中磁钢的长度不同，且相邻磁体组件中的磁钢间隙交错设置，所述紫铜水冷板远离不锈钢分水套的端面安装有靶材。

3、作为本实用新型进一步的方案：所述防护壳体还包括与不锈钢封板可拆卸连接的阳极罩，所述阳极罩的端面开设有通槽。

4、作为本实用新型进一步的方案：所述不锈钢封板、聚四氟乙烯绝缘板和不锈钢分水套表面的中心区域贯通开设有通孔，所述不锈钢封板的表面设有位于通孔内的聚四氟乙烯绝缘压环，且聚四氟乙烯绝缘压环的内部安装有金属压环，所述金属压环的表面安装有依次穿过金属压环、聚四氟乙烯绝缘压环、不锈钢封板并与不锈钢分水套螺纹连接的内螺角螺杆。

5、作为本实用新型进一步的方案：所述不锈钢封板的端面安装有波纹管，波纹管远离不锈钢封板的端面安装有铝后盖，铝后盖的表面安装有铜射频接头。

6、作为本实用新型进一步的方案：所述聚四氟乙烯绝缘板两个不相邻的端面均开设有限位槽，且两个限位槽的内部均设置有氟橡胶密封圈，被配置为对不锈钢封板、聚四氟乙烯绝缘板和不锈钢分水套三者间的间隙密封。

7、作为本实用新型进一步的方案：所述不锈钢分水套的端面形成限位槽，且限位槽的内部放置有对不锈钢分水套和紫铜水冷板之间进行密封的氟橡胶密封圈。

8、作为本实用新型进一步的方案：所述不锈钢分水套端面的中间区域形成有进水口和出水口。

9、作为本实用新型进一步的方案：所述紫铜水冷板的端面安装有对靶材进行限位的压条，压条由上下压条及左右压条组合而成，可对靶材进行上下左右各方位的限定。

10、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

11、1、本实用新型中所采用的磁体组件，由多组磁体组件交替平行排列组成，形成多个刻蚀轨道；同时，相邻磁体组件中的磁钢的长度不同且相邻磁体组件中的磁钢间隙交错设置，由于相邻的磁钢之间有间隙，如果每一组磁体的长度都一样，那么在同样位置的间隙处，间隙处没有磁力线就没有磁场，在进行磁控溅射时就会有位置溅射不到或溅射率低，靶表面溅射不均匀，靶材利用率降低。因此，本发明通过使相邻组的磁钢的长度不同，那么在相邻的磁体之间的间隙就是交错设置的，这样磁场就不会存在死角，确保磁控溅射时保证每个位置都能够溅射到，提高靶材利用率。

12、2、通过磁钢提供磁场，提高气体中自由电子和氩原子的碰撞几率，同时稳定气体辉光过程；确保其能沉积到待镀膜的工件表面，使整个镀膜过程质量更佳。

13、3、通过在不锈钢分水套和紫铜水冷板之间形成可容纳磁钢的空腔，且空腔内可灌满冷却水，当靶材在工作时发生升温的情况，空腔内流动的冷却水能对靶材进行冷却降温，使靶材时刻保持着低温的状态，避免靶材升温过高，进而影响镀膜的顺利进行。

技术特征：

1.一种真空离子镀膜用大尺寸、矩形平面磁控阴极靶源，包括防护壳体以及设于防护壳体内部的靶材(14)，其特征在于，所述防护壳体包括不锈钢封板(7)以及设置于不锈钢封板(7)表面的聚四氟乙烯绝缘板(9)，所述聚四氟乙烯绝缘板(9)远离不锈钢封板(7)的端部设有不锈钢分水套(10)，不锈钢分水套(10)的端面安装有紫铜水冷板(12)，所述不锈钢分水套(10)和紫铜水冷板(12)之间形成有空腔，且空腔的内部安装有多组磁体组件(13)，磁体组件(13)由多个磁钢组成，多组所述磁体组件(13)交替平行排列组成，且相邻磁体组件(13)中磁钢的长度不同，且相邻磁体组件(13)中的磁钢间隙交错设置，所述紫铜水冷板(12)远离不锈钢分水套(10)的端面安装有靶材(14)。

2.根据权利要求1所述的真空离子镀膜用大尺寸、矩形平面磁控阴极靶源，其特征在于，所述防护壳体还包括与不锈钢封板(7)可拆卸连接的阳极罩(8)，所述阳极罩(8)的端面开设有通槽。

3.根据权利要求1所述的真空离子镀膜用大尺寸、矩形平面磁控阴极靶源，其特征在于，所述不锈钢封板(7)、聚四氟乙烯绝缘板(9)和不锈钢分水套(10)表面的中心区域贯通开设有通孔，所述不锈钢封板(7)的表面设有位于通孔内的聚四氟乙烯绝缘压环(6)，且聚四氟乙烯绝缘压环(6)的内部安装有金属压环(5)，所述金属压环(5)的表面安装有依次穿过金属压环(5)、聚四氟乙烯绝缘压环(6)、不锈钢封板(7)并与不锈钢分水套(10)螺纹连接的内螺角螺杆(4)。

4.根据权利要求1所述的真空离子镀膜用大尺寸、矩形平面磁控阴极靶源，其特征在于，所述不锈钢封板(7)的端面安装有波纹管(1)，波纹管(1)远离不锈钢封板(7)的端面安装有铝后盖(2)，铝后盖(2)的表面安装有铜射频接头(3)。

5.根据权利要求1所述的真空离子镀膜用大尺寸、矩形平面磁控阴极靶源，其特征在于，所述聚四氟乙烯绝缘板(9)两个不相邻的端面均开设有限位槽，且两个限位槽的内部均设置有氟橡胶密封圈(11)，被配置为对不锈钢封板(7)、聚四氟乙烯绝缘板(9)和不锈钢分水套(10)三者间的间隙密封。

6.根据权利要求5所述的真空离子镀膜用大尺寸、矩形平面磁控阴极靶源，其特征在于，所述不锈钢分水套(10)的端面形成限位槽，且限位槽的内部放置有对不锈钢分水套(10)和紫铜水冷板(12)之间进行密封的氟橡胶密封圈(11)。

7.根据权利要求1所述的真空离子镀膜用大尺寸、矩形平面磁控阴极靶源，其特征在于，所述不锈钢分水套(10)端面的中间区域形成有进水口(16)和出水口(17)。

8.根据权利要求1所述的真空离子镀膜用大尺寸、矩形平面磁控阴极靶源，其特征在于，所述紫铜水冷板(12)的端面安装有对靶材(14)进行限位的压条(15)，压条(15)由上下压条及左右压条组合而成，可对靶材(14)进行上下左右各方位的限定。

技术总结本技术公开了一种真空离子镀膜用大尺寸、矩形平面磁控阴极靶源，包括防护壳体以及设于防护壳体内部的靶材，防护壳体包括不锈钢封板以及设置于不锈钢封板表面的聚四氟乙烯绝缘板，聚四氟乙烯绝缘板远离不锈钢封板的端部设有不锈钢分水套，不锈钢分水套的端面安装有紫铜水冷板，不锈钢分水套和紫铜水冷板之间形成有空腔。本技术结构简单，由多组磁体组件交替平行排列组成，形成多个刻蚀轨道；同时相邻磁体组件中的磁钢的长度不同且相邻磁体组件中的磁钢间隙交错设置，通过使相邻组的磁钢的长度不同，那么在相邻的磁体之间的间隙就是交错设置的，这样磁场就不会存在死角，确保磁控溅射时保证每个位置都能够溅射到，提高靶材利用率。技术研发人员：杨俊峰,周宇,杨瑞芳,张临超,谢卓明受保护的技术使用者：中国科学院合肥物质科学研究院技术研发日：20231026技术公布日：2024/7/9