專利名稱：磁控濺射靶材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，特別是涉及一種磁控濺射靶材。
背景技術(shù)：
磁控濺射技術(shù)廣泛應(yīng)用于材料表面裝飾、材料表面改性及光學(xué)器件制作等多種領(lǐng)域。磁控濺射的原理為在真空狀態(tài)下，當(dāng)磁控濺射靶材被施加一個負(fù)電位、被鍍膜的工件加正電位時，在磁控濺射靶材所在的真空室內(nèi)形成電場，然后向真空室內(nèi)充入工藝載氣(如Ar)，在一定壓力和溫度下，正電位與負(fù)電位之間會產(chǎn)生放電現(xiàn)象，電子沿環(huán)形軌道運(yùn)動，撞擊工藝載氣(Ar)分子,產(chǎn)生等離子體放電，同時，磁控派射祀材上的磁鐵產(chǎn)生磁場，磁場施 加于電場之中，在電場和磁場作用下工藝載氣(Ar )產(chǎn)生的離子撞擊磁控派射祀材表面,使得作為陰極的磁控濺射靶材的原子濺射出去，在被鍍膜的工件表面上就形成了一層薄膜。圖I是現(xiàn)有一種磁控濺射靶材的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖I所示，現(xiàn)有磁控濺射靶材I 一般為圓形靶材，且磁控濺射靶材I的濺射面11為平滑的平面結(jié)構(gòu)。平面磁控濺射靶材具有加工簡單、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)，且適于批量生產(chǎn)鍍膜產(chǎn)品，因此得到了廣泛的應(yīng)用。但是，當(dāng)這種平面磁控濺射靶材被多次使用之后，其濺射面不再是平整的平面結(jié)構(gòu)，相反，還呈現(xiàn)出凹凸不平的形貌。更為嚴(yán)重的是，在濺射后期，磁控濺射靶材的濺射面起伏會比較大，導(dǎo)致磁控濺射靶材的某些區(qū)域厚度很薄，當(dāng)那些厚度很薄的區(qū)域繼續(xù)被高能粒子撞擊時，將有可能導(dǎo)致磁控濺射靶材被擊穿；另外，如果磁控濺射靶材的濺射面起伏比較大的話，會造成濺射參數(shù)如薄膜的均勻度、薄膜的沉積速率及薄膜上的顆粒數(shù)量不達(dá)標(biāo)。為此，在鍍膜過程中需及時更換磁控濺射靶材，致使磁控濺射靶材的壽命較短，且造成了磁控濺射靶材的浪費(fèi)，增加了成本。為了增加磁控濺射靶材的壽命，現(xiàn)有技術(shù)的一般做法是圖2是現(xiàn)有另一種磁控濺射靶材的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2所示，繼續(xù)保持磁控濺射靶材I濺射面11的平面結(jié)構(gòu)，增加磁控濺射靶材I的厚度(圖中用陰影線標(biāo)識的部分為磁控濺射靶材的增厚部分)。雖然磁控濺射靶材厚度增加之后，磁控濺射靶材的壽命有所提高，但其壽命最多只延長50%，使延長磁控濺射靶材的壽命遇到瓶頸。
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的問題是提供一種壽命長的磁控濺射靶材。為解決上述問題，本實用新型提供了一種磁控濺射靶材，所述磁控濺射靶材具有濺射面，所述濺射面具有磁場強(qiáng)度設(shè)計輪廓，且所述濺射面向磁控濺射靶材的中心凹陷?？蛇x地，所述磁場強(qiáng)度設(shè)計輪廓為波浪形。可選地，所述磁控濺射靶材為圓形靶材?？蛇x地，所述磁控濺射靶材的濺射面關(guān)于所述磁控濺射靶材的中心對稱。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)本實用新型中的磁控濺射靶材具有濺射面，與現(xiàn)有平面結(jié)構(gòu)型濺射面不同的是，所述濺射面具有磁場強(qiáng)度設(shè)計輪廓，即磁控濺射靶材在不同位置的厚度是按照磁場的強(qiáng)弱來設(shè)計的，磁控濺射靶材在磁場強(qiáng)的位置的厚度較大、在磁場弱的位置的厚度較小，使得濺射后期磁控濺射靶材的濺射面更加平整，從而使得濺射參數(shù)保持穩(wěn)定，增加了磁控濺射靶材的壽命；進(jìn)一步地，磁控濺射靶材的濺射面向磁控濺射靶材的中心凹陷，以使濺射時靶材原子能夠充分向中心聚集，減少了靶材原子向被鍍膜工件外的區(qū)域濺射，提高了磁控濺射靶材的使用效率，從而進(jìn)一步增加了磁控濺射靶材的壽命。
圖I是現(xiàn)有一種磁控濺射靶材的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有另一種磁控濺射靶材的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型的一個實施例中磁控濺射靶材的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，通過具體實施例，對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的可實施方式的一部分，而不是其全部。根據(jù)這些實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下可獲得的所有其它實施方式，都屬于本實用新型的保護(hù)范圍。磁控濺射靶材所在的磁場往往是不均勻的，在磁場強(qiáng)的地方，束縛的電子多,激發(fā)的離子就多，濺射速率就快，反之則相反，因此，磁控濺射靶材各處的濺射速率并不均勻。鑒于此，本實用新型的設(shè)計人提出了一種新型的磁控濺射靶材。所述磁控濺射靶材具有濺射面，與現(xiàn)有磁控濺射靶材濺射面(呈平面結(jié)構(gòu))不同的是，所述濺射面具有磁場強(qiáng)度設(shè)計輪廓，即所述磁控濺射靶材在不同位置的厚度是按照磁場的強(qiáng)弱來設(shè)計的，磁控濺射靶材在磁場強(qiáng)的位置的厚度較大、在磁場弱的位置的厚度較小，使得濺射后期磁控濺射靶材的濺射面更加平整，從而使得濺射參數(shù)保持穩(wěn)定，增加了磁控濺射靶材的壽命；進(jìn)一步地，所述磁控濺射靶材的濺射面向磁控濺射靶材的中心凹陷，以使濺射時靶材原子能夠充分向中心聚集，減少了靶材原子向被鍍膜工件外的區(qū)域濺射，提高了磁控濺射靶材的使用效率，從而進(jìn)一步增加了磁控濺射靶材的壽命?，F(xiàn)有磁控濺射靶材的壽命一般為900kwh，而本實用新型中的磁控濺射靶材的壽命卻能高達(dá)1620kwh，這意味著本實用新型中的磁控濺射靶材的壽命提聞了 80%。在實際設(shè)計本實用新型所提供的磁控濺射靶材時，可先在磁控濺射腔室中對一個現(xiàn)有的平面磁控濺射靶材進(jìn)行濺射，并在被鍍膜的工件上形成薄膜，濺射到一定程度之后，可測量出平面磁控濺射靶材在不同位置的厚度或測量工件上不同位置的薄膜的厚度，以間接獲得平面磁控濺射靶材所在磁場的強(qiáng)弱變化趨勢。根據(jù)磁場的強(qiáng)弱變化趨勢，可相應(yīng)調(diào)整磁控濺射靶材在不同位置的厚度，使磁控濺射靶材在磁場強(qiáng)的位置的厚度較大、在磁場弱的位置的厚度較小，從而使磁控濺射靶材的濺射面具有磁場強(qiáng)度設(shè)計輪廓。根據(jù)磁控濺射靶材所采用磁場的不同，磁控濺射靶材的濺射面會具有多種磁場強(qiáng)度設(shè)計輪廓。圖3是本實用新型的一個實施例中磁控濺射靶材的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，磁控濺射靶材100具有濺射面110，濺射面110所具有的磁場強(qiáng)度設(shè)計輪廓為波浪形，可將濺射面110視作由多個曲面光滑連接而成，且濺射面110向磁控濺射靶材100的中心凹陷，以使濺射時靶材原子能夠充分向中心聚集。具體的，濺射面110具有多個波峰、波谷，當(dāng)多個沿著磁控濺射靶材100邊緣到中心依次排列的波峰及波谷均呈下降趨勢時，即可實現(xiàn)濺射面110向磁控濺射靶材100的中心凹陷。磁控濺射靶材的形狀有多種，在本實用新型的一個實施例中，所述磁控濺射靶材為圓形靶材，在此前提下，可使磁控濺射靶材的濺射面關(guān)于磁控濺射靶材的中心對稱。綜合上述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)本實用新型中的磁控濺射靶材具有濺射面，與現(xiàn)有平面結(jié)構(gòu)型濺射面不同的是，所述濺射面具有磁場強(qiáng)度設(shè)計輪廓，即磁控濺射靶材在不同位置的厚度是按照磁場的強(qiáng)弱來設(shè)計的，磁控濺射靶材在磁場強(qiáng)的位置的厚度較大、在磁場弱的位置的厚度較小，使得濺射后期磁控濺射靶材的濺射面更加平整，從而使得濺射參數(shù)保持穩(wěn)定，增加了磁控濺射靶材的壽命；進(jìn)一步地，磁控濺射靶材的濺射面向磁控濺射靶材的中心凹陷，以使濺射時靶材原子能夠充分向中心聚集，減少了靶材原子向被鍍膜工件外的區(qū)域濺射，提高了磁控濺射靶材的使用效率，從而進(jìn)一步增加了磁控濺射靶材的壽命。 上述通過實施例的說明，應(yīng)能使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員更好地理解本實用新型，并能夠再現(xiàn)和使用本實用新型。本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員根據(jù)本文中所述的原理可以在不脫離本實用新型的實質(zhì)和范圍的情況下對上述實施例作各種變更和修改是顯而易見的。因此，本實用新型不應(yīng)被理解為限制于本文所示的上述實施例，其保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求書來界定。
權(quán)利要求1.一種磁控濺射靶材，其特征在于，所述磁控濺射靶材具有濺射面，所述濺射面具有磁場強(qiáng)度設(shè)計輪廓，且所述濺射面向磁控濺射靶材的中心凹陷。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁控濺射靶材，其特征在于，所述磁場強(qiáng)度設(shè)計輪廓為波浪形。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的磁控濺射靶材，其特征在于，所述磁控濺射靶材為圓形靶材。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁控濺射靶材，其特征在于，所述磁控濺射靶材的濺射面關(guān)于所述磁控濺射靶材的中心對稱。
專利摘要一種磁控濺射靶材，所述磁控濺射靶材具有濺射面，與現(xiàn)有平面結(jié)構(gòu)型濺射面不同的是，所述濺射面具有磁場強(qiáng)度設(shè)計輪廓，即磁控濺射靶材在不同位置的厚度是按照磁場的強(qiáng)弱來設(shè)計的，磁控濺射靶材在磁場強(qiáng)的位置的厚度較大、在磁場弱的位置的厚度較小，使得濺射后期磁控濺射靶材的濺射面更加平整，從而使得濺射參數(shù)保持穩(wěn)定，增加了磁控濺射靶材的壽命；進(jìn)一步地，磁控濺射靶材的濺射面向磁控濺射靶材的中心凹陷，以使濺射時靶材原子能夠充分向中心聚集，減少了靶材原子向被鍍膜工件外的區(qū)域濺射，提高了磁控濺射靶材的使用效率，從而進(jìn)一步增加了磁控濺射靶材的壽命。
文檔編號C23C14/35GK202576553SQ201220226070
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者姚力軍, 相原俊夫, 大巖一彥, 潘杰, 王學(xué)澤, 鐘偉華 申請人:寧波江豐電子材料有限公司