技術領域

本實用新型涉及一種磁控濺射靶屏蔽裝置，屬于高真空磁控濺射鍍膜領域。

技術背景

磁控濺射鍍膜的基本原理是依靠濺射氣體的原子（通常為氬氣原子）在低氣壓下受電場作用，產生輝光放電。形成的電子受到磁場作用束縛和延長了運動路徑，提高了惰性氣體的電離率。最終，高密度高能量的帶電離子流在電場作用下撞擊陰極靶面，使靶材中的原子從靶中轟擊出來，濺射到基片上，沉積形成薄膜。

在磁控濺射系統中陰極靶材的背后放置100-1000Gauss永磁體，真空室充入0.1-10Pa壓力的惰性氣體（如Ar），作為氣體放電的載體。為保護銅冷卻板和磁場源不被離子濺射到，一般在磁控靶外部加一個非磁性的不銹鋼靶屏蔽罩，并控制屏蔽罩與銅板之間的距離為2-3mm，使兩者之間的惰性氣體不能形成輝光放電，也不與屏蔽罩短路，防止銅板和磁場源以及屏蔽罩被濺射到而對沉積薄膜形成污染。

為了保護陰極裝置不被轟擊，目前濺射靶材尺寸一般和銅冷卻板的尺寸一致，因此濺射靶材的尺寸一般較大（以JGP-x型磁控濺射裝置為例，其靶材直徑為Φ78mm）。當使用貴金屬靶材（如金、銀、釕、銠、鈀、鋨、銥、鉑）時，將其制成原陰極靶的大小，不僅浪費原材料，而且大大增加了靶材費用；以金靶為例，靶材尺寸為Φ78×5mm，金的密度ρ=19g/cm³，則需純金體積23.89cm³，約454g，按照市場每克200元的黃金價格計算，靶材的費用約9.08萬元。

發明內容

本實用新型的目的在于克服原有技術的不足，提供一種磁控濺射靶屏蔽裝置，所述磁控濺射靶屏蔽裝置包括磁控濺射靶屏蔽罩7、磁控濺射靶屏蔽墊圈8，磁控濺射靶屏蔽罩7安裝在銅冷卻板5的側壁上，開口對準沉積基片1；磁控濺射靶屏蔽墊圈8放置在磁控濺射靶屏蔽罩7上，磁控濺射靶2與磁控濺射靶屏蔽罩7、磁控濺射靶2與磁控濺射靶屏蔽墊圈8之間上下的距離均為2-3mm，磁控濺射靶屏蔽墊圈8的外孔直徑與磁控濺射靶屏蔽罩7開孔大小一致，內直徑為25~55mm。

本實用新型所述磁控濺射靶屏蔽罩7上設有臺階，磁控濺射靶屏蔽墊圈8放置在臺階上。

本實用新型所述磁控濺射靶屏蔽罩7通過絕緣陶瓷螺紋6與陰極裝置鏈接，磁控濺射靶屏蔽罩7與銅冷卻板5、永磁體3上端面之間留有2~5mm間隙。

本實用新型涉及一種帶有小圓臺階的磁控濺射靶屏蔽罩以及一套與之匹配的不同內徑的磁控濺射靶屏蔽墊圈，將磁控濺射靶屏蔽罩用不導電陶瓷螺紋固定于磁控濺射銅冷卻板鏈接，并在其臺階上放置磁控濺射靶屏蔽墊圈。旋擰磁控濺射靶屏蔽罩，調節靶材與磁控濺射靶屏蔽罩和磁控濺射靶屏蔽墊圈的間隙，使其在2-3mm的死區范圍內。通過放置不同內徑大小的磁控濺射靶屏蔽墊圈控制靶面有效刻蝕區域（靶材表面發生濺射且有效沉積鍍膜的區域），減少磁控濺射靶的加工尺寸，最終實現在保護陰極裝置的前提下減少靶材使用量，有效降低靶材費用。

磁控濺射靶與磁控濺射靶屏蔽罩、磁控濺射靶與磁控濺射靶屏蔽墊圈之間上下的距離均為2-3mm；磁控濺射靶與磁控濺射靶屏蔽罩間隙過大，會導致兩者之間的惰性氣體產生輝光放電；若磁控濺射靶與磁控濺射靶屏蔽罩間隙過小，就容易發生短路，使磁控濺射靶屏蔽罩成為陰極，其上表面會被濺射，最終污染薄膜。所以控制靶與屏蔽罩的間隙在2-3mm范圍內；靶與屏蔽套環間隙范圍原理也是如此。

磁控濺射靶屏蔽墊圈的內孔直徑控制有效刻蝕區域；通過減小墊圈內徑，使濺射靶加工尺寸減少，實現節約靶材用量。

本實用新型的有益效果是：

（1）采用無磁性的不銹鋼作為屏蔽罩、墊圈材料，通過控制屏蔽罩離靶表面的距離保證整個裝置與靶間隙在2-3mm安全范圍內。

（2）根據陰極裝置的直徑和鍍膜實際情況（有效刻蝕區域）設計屏蔽罩、套墊圈的內外徑，最終實現節約靶材用量和費用；例如，將墊圈內孔直徑設置為50mm，相同厚度的靶材則僅需靶材9.82cm³，相比之前節省用量58.89%，這對于貴金屬靶材而言所減少的費用是十分可觀的。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖；

圖2是對比實施例所述磁控濺射靶屏蔽裝置的結構示意圖。

圖1中：1-沉積基片，2-磁控濺射靶，3-永磁體，4-濺射室，5-銅冷卻板，6-絕緣陶瓷螺紋，7-磁控濺射靶屏蔽罩，8-磁控濺射靶屏蔽墊圈。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式，對本實用新型作進一步說明，但本實用新型的保護范圍并不限于所述內容。

實施例1