一種懸浮陽極及帶有懸浮陽極的磁控濺射裝置制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)提供了一種懸浮陽極及帶有懸浮陽極的磁控濺射裝置，該懸浮陽極包括：陽極主體，所述陽極主體內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)，且所述陽極主體由陽極部分及兩個陽極主體支撐端組成；所述陽極部分包括水平部及分別與所述水平部相互連通的兩個豎直部；所述兩個陽極主體支撐端的其中一端分別與其中一個豎直部連接，另一端分別連接水管，冷卻水通過其中一個水管流入所述陽極主體，從另一個水管流出所述陽極主體；密封絕緣件，套設(shè)在所述陽極主體支撐端上，并與所述磁控濺射裝置的真空腔體的開口密封連接；電線，一端連接所述陽極主體支撐端，另一端連接磁控濺射電源。利用本發(fā)明專利技術(shù)，可以使大量溢出電子被陽極吸收，以防止電子轟擊基片造成基片溫度過高的問題。

Suspension anode and magnetron sputtering device with suspending anode

The invention provides a suspension of anode and magnetron sputtering device with suspended anode, the anode includes an anode body, suspended inside the anode main body is a hollow structure, and the anode is composed of anode and the two anode end of the main support component; the anode part comprises a horizontal part and respectively communicated with each other the level of the two vertical part; the two main support end of one end of the anode respectively and one vertical part is connected, the other end is respectively connected with the cooling water pipe, through which a water pipe flows into the anode body, from another pipe out of the anode body; sealing insulator sleeve in the end of the main support on the anode, and the vacuum chamber and the magnetron sputtering device of the opening of the sealing connection; wire end is connected with the anode end of the main support, the other end is connected Magnetron sputtering power supply. By using the invention, a large amount of overflow electrons can be absorbed by an anode to prevent the electronic bombardment of the substrate from causing the substrate temperature to be too high.

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種懸浮陽極及帶有懸浮陽極的磁控濺射裝置
本專利技術(shù)涉及磁控濺射
，特別涉及一種懸浮陽極及帶有懸浮陽極的磁控濺射裝置。
技術(shù)介紹
磁控濺射技術(shù)是上個世紀70年代發(fā)展起來的，是物理氣象沉積的一種。在高真空條件下，一般通入惰性氣體，其中氬氣比較常見，在電場的作用下，游離電子或場致發(fā)射電子受電場力向陰極運動，運動過程中與氬原子碰撞產(chǎn)生氬離子和二次電子，在磁場的作用下，電子延螺旋線軌跡運動，增大了電子的運動軌跡同時也增加了與氬原子的碰撞次數(shù)，氬離子在電場的作用下向陰極運動，轟擊靶材表面，濺射出靶材粒子，多數(shù)粒子最終到達基片表面，沉積成薄膜。現(xiàn)有技術(shù)中，磁控濺射裝置一般以真空腔體為陽極，靶材為陰極，常規(guī)磁控濺射裝置中，電子會不斷產(chǎn)生也會不斷溢出磁場區(qū)域，溢出的電子向陽極運動，最終被陽極吸收。但是同時，會有大量的電子轟擊到基片上，造成基片溫度升高，對于某些不耐高溫的基材會造成不良影響，基于此，所鍍膜層也會因為基片受熱形變或熔化而達不到理想的膜層。因此，如何防止這些溢出的電子轟擊到基片上，是目前急需解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)實施例提供一種懸浮陽極及帶有懸浮陽極的磁控濺射裝置，以防止電子轟擊基片造成基片溫度過高的問題。為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供了一種懸浮陽極，設(shè)置于磁控濺射裝置中，該懸浮陽極包括：陽極主體，所述陽極主體內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)，且所述陽極主體由陽極部分及兩個陽極主體支撐端組成；所述陽極部分包括水平部及分別與所述水平部相互連通的兩個豎直部；所述兩個陽極主體支撐端的其中一端分別與其中一個豎直部連接，另一端分別連接水管，冷卻水通過其中一個水管流入所述陽極主體，從另一個水管流出所述陽極主體；密封絕緣件，套設(shè)在所述陽極主體支撐端上，并與所述磁控濺射裝置的真空腔體的開口密封連接；電線，一端連接所述陽極主體支撐端，另一端連接磁控濺射電源。一實施例中，該懸浮陽極還包括：金屬板，套在所述陽極主體支撐端上，用于固定所述電線。一實施例中，所述陽極主體支撐端的部上設(shè)有限位凸起部，用于當(dāng)所述密封絕緣件套設(shè)在所述陽極主體支撐端上時，頂住所述密封絕緣件的頂部。一實施例中，所述限位凸起部的底部設(shè)有用于容納密封圈的密封圈凹槽。一實施例中，所述密封絕緣件選用的材料為聚四氟乙烯；所述密封絕緣件包括：絕緣件本體及中間凸起部，所述中間凸起部插入所述開口中，所述絕緣件本體頂住所述真空腔體的底部，且所述中間凸起部外尺寸與所述開口的尺寸相同。一實施例中，所述絕緣件本體的頂部設(shè)有用于容納密封圈的密封圈凹槽；絕緣件本體上設(shè)有螺栓孔，利用螺栓將所述密封絕緣件與所述真空腔體固定。一實施例中，所述金屬板上設(shè)有用于固定所述電線的螺栓孔，通過螺母將所述電線固定在所述金屬板上；所述金屬板的材料為銅。一實施例中，所述陽極主體支撐端下部外側(cè)有外螺紋，內(nèi)部有內(nèi)螺紋；通過螺母配合所述外螺紋上，將所述陽極主體支撐端與密封絕緣件固定。一實施例中，兩個所述陽極主體支撐端的通過銅接頭連接所述水管，所述銅接頭與所述陽極主體支撐端螺紋連接。為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)實施例還提供了一種磁控濺射裝置，所述磁控濺射裝置包括：磁控濺射電源，真空腔體及設(shè)置在真空腔體內(nèi)的樣品臺、磁控濺射陰極裝置及至少一套上述的懸浮陽極。一實施例中，該磁控濺射裝置還包括：陽極護板，設(shè)置在所述懸浮陽極的上部，用于保護所述懸浮陽極。一實施例中，懸浮陽極的最大高度為低于靶面以上3cm，所述懸浮陽極與磁控濺射陰極裝置距離為10cm-20cm。利用本專利技術(shù)，可以使大量溢出電子被陽極吸收，以防止電子轟擊基片造成基片溫度過高的問題。并且本專利技術(shù)還可以通過切換電源供應(yīng)模式，實現(xiàn)多種材料濺射，功能全面。本專利技術(shù)的有益效果在于：1、本專利技術(shù)的懸浮陽極獨立懸浮設(shè)置在陰極靶材附近，相對于腔體和基片呈正電位，磁控濺射過程中，由于電位高于腔體和基片，所以大部分多余電子會受電場力向陽極運動，最終會被這個陽極吸收，而不會打在基片上，有效的防止了由于電子轟擊造成的基片溫度過高。2、本專利技術(shù)懸浮陽極有內(nèi)部冷卻水供應(yīng)，使懸浮陽極保持較低的溫度，延長了懸浮陽極各個部件的工作壽命。3、帶有本專利技術(shù)的懸浮陽極的磁控濺射裝置可以匹配更多類型的電源，可以濺射更多種類的材料，例如利用直流電源和金屬靶材，中頻電源濺射陶瓷靶材等。4、本專利技術(shù)的懸浮陽極上裝有陽極護板，清理護板即可有效防止陽極消失現(xiàn)象的發(fā)生。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術(shù)實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術(shù)實施例懸浮陽極的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本專利技術(shù)實施例帶有懸浮陽極的磁控濺射裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式下面將結(jié)合本專利技術(shù)實施例中的附圖，對本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術(shù)保護的范圍。圖1為本專利技術(shù)實施例懸浮陽極的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，該懸浮陽極1包括：陽極主體11，密封絕緣件12、電線15及水管16等部件。陽極主體11的內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)，可以供冷卻水流過。陽極主體11由陽極部分111及兩個陽極主體支撐端112組成。陽極部分111的材料可以選擇導(dǎo)電性較好的鋁合金，陽極主體支撐端112可以選用強度較高的不銹鋼，兩部分可以通過焊接方式連接，焊接部如圖1所示的113。其中，陽極部分111包括水平部1111及分別與水平部相互連通的兩個豎直部1112，水平部1111的兩端不開口，冷卻水從其中一個豎直部1112流入，經(jīng)過水平部1111，從另一個豎直部1112流出。一個陽極主體支撐端112的其中一端與其中一個豎直部連接，另一端連接至其中一個水管16；另一個陽極主體支撐端112的其中一端與另一個豎直部連接，另一端連接至另一個水管16。具體應(yīng)用時，冷卻水通過其中一個水管16流入陽極主體11，從另一個水管16流出陽極主體11。一實施例中，兩個陽極主體支撐端112可以分別通過銅接頭17連接至對應(yīng)的水管。具體實施時，銅接頭17的一端設(shè)置外螺紋，陽極主體支撐端112的下部設(shè)置有內(nèi)螺紋，銅接頭17的外螺紋與陽極主體支撐端112下部的內(nèi)螺紋連接，水管連接在銅接頭17的一端。密封絕緣件12套設(shè)在陽極主體支撐端112上，并與磁控濺射裝置的真空腔體25的開口27密封連接。一實施例中，陽極主體支撐端12上設(shè)有限位凸起部121，當(dāng)密封絕緣件12套設(shè)在陽極主體支撐端112上時，限位凸起部121頂住密封絕緣件12的頂部。具體實施時，限位凸起部121的底部設(shè)有用于容納密封圈113的密封圈凹槽。一實施中，密封絕緣件12包括：絕緣件本體121及中間凸起部122，中間凸起部122插入真空腔體25的開口27中，絕緣件本體121頂住真空腔體25的底部，且中間凸起部122的外尺寸與開口27的尺寸相同，實現(xiàn)密封。絕緣件本體121上設(shè)有螺栓孔，利用螺栓(螺母)可以將密封絕緣件12與真空腔體25緊密固定。一實施例中，為了實現(xiàn)較佳地密封效果，絕緣件本體121的頂部設(shè)有用于容納密封圈1211本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種懸浮陽極，設(shè)置于磁控濺射裝置中，其特征在于，包括：陽極主體，所述陽極主體內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)，且所述陽極主體由陽極部分及兩個陽極主體支撐端組成；所述陽極部分包括水平部及分別與所述水平部相互連通的兩個豎直部；所述兩個陽極主體支撐端的其中一端分別與其中一個豎直部連接，另一端分別連接水管，冷卻水通過其中一個水管流入所述陽極主體，從另一個水管流出所述陽極主體；密封絕緣件，套設(shè)在所述陽極主體支撐端上，并與所述磁控濺射裝置的真空腔體的開口密封連接；電線，一端連接所述陽極主體支撐端，另一端連接磁控濺射電源。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種懸浮陽極，設(shè)置于磁控濺射裝置中，其特征在于，包括：陽極主體，所述陽極主體內(nèi)部為空心結(jié)構(gòu)，且所述陽極主體由陽極部分及兩個陽極主體支撐端組成；所述陽極部分包括水平部及分別與所述水平部相互連通的兩個豎直部；所述兩個陽極主體支撐端的其中一端分別與其中一個豎直部連接，另一端分別連接水管，冷卻水通過其中一個水管流入所述陽極主體，從另一個水管流出所述陽極主體；密封絕緣件，套設(shè)在所述陽極主體支撐端上，并與所述磁控濺射裝置的真空腔體的開口密封連接；電線，一端連接所述陽極主體支撐端，另一端連接磁控濺射電源。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮陽極，其特征在于，還包括：金屬板，套在所述陽極主體支撐端上，用于固定所述電線。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的懸浮陽極，其特征在于，所述陽極主體支撐端的上部設(shè)有限位凸起部，用于當(dāng)所述密封絕緣件套設(shè)在所述陽極主體支撐端上時，頂住所述密封絕緣件的頂部。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的懸浮陽極，其特征在于，所述限位凸起部的底部設(shè)有用于容納密封圈的密封圈凹槽。5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的懸浮陽極，其特征在于，所述密封絕緣件選用的材料為聚四氟乙烯；所述密封絕緣件包括：絕緣件本體及中間凸起部，所述中間凸起部插入所述開口中，所述絕緣件本體頂住所述真空腔體的底部，且所述中間凸起...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：潘澤，
申請(專利權(quán))人：大連愛瑞德納米科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：遼寧,21