本申请属于磁控溅射,具体涉及一种旋转靶材组件。
背景技术:
1、溅射镀膜就是在真空中利用荷能粒子轰击靶材表面,使被轰击出的粒子沉积在基片上的技术。平面靶材因其易于制造,溅镀制造过程中应用非常广泛,但靶材的利用率仅有15%至40%;旋转靶材主要用于大面积的披覆,靶材利用率可提高达70%至90%,进而降低制造成本,因此使用旋转靶材逐渐成为趋势。
2、旋转靶材温度过高会导致金属靶片脱落。中国专利cn 102338598a公开了一种中空状靶材组件,靶材体包含多个环状的中空靶材接续套设于内衬管外周面,通过中空靶材一端内侧壁形成沿轴向延伸的凹槽,与内衬管外管壁上相应的凹部,使得弹性元件同时紧抵于中空靶材的凹槽与内衬管凹部而定位,因此所述弹性元件使该靶材体与内衬管之间以简单、低成本的方式达到良好的密着。中空状靶材组件上设置的多个环状的中空靶材在溅射时共同对基片溅射,用荷能粒子同时轰击多种金属靶面,将其原子等粒子溅出的粒子沉积在阳极基片上即可获得混合金属层;上述中空状靶材组件不能用于分层溅射。
技术实现思路
1、为增加内衬管的散热性能并使靶材组件适用于制备金锡多层金属薄膜,本申请提供一种用于制备金锡多层金属薄膜的中空状旋转靶材组件;包括锡靶片、金靶片、一呈空心圆柱状的内衬管,锡靶片绕成圆周包裹内衬管外管壁,内衬管的内管壁配置环形散热片;金靶片贴附于锡靶片外侧壁,金靶片面积小于锡靶片面积,金靶片沿内衬管轴线方向长度不小于锡靶片沿内衬管轴线方向长度,且金靶片与锡靶片在内衬管中轴线法平面上的投影均不存在相互重合区域。
2、本申请提出中空状旋转靶材组件中的环形散热片有助于及时为中空状旋转靶材组件降温,防止温度过高导致金属靶片脱落。金靶片面积小于锡靶片面积;锡靶片绕成圆周包裹内衬管外管壁,金靶片贴附于锡靶片外侧壁,金靶片沿内衬管轴线方向长度不小于锡靶片沿内衬管轴线方向长度。由于金靶片对锡靶片形成了局部遮挡,因此在中空状旋转靶材组件旋转时,能保证锡靶片及金靶片交替对沉积有过渡金属层的基片表面进行溅射。此外,该方式不存在拼接缝隙,可以避免在溅射过程中拼接缝隙处可能产生电弧放电而降低薄膜质量。
3、优选的,若干种金属靶片均为矩形条状薄片,且通过拼接围成空心圆柱并贴附于内衬管的外管壁。将若干金属靶片边界拼接并围成一个空心圆柱,可以提高金属靶片的材料利用率。
4、作为一个优选方案,金靶片与锡靶片贴附的接触面配置为粗化区。粗化区为使用机械法或化学方法对表面进行机械磨损或化学腐蚀,从而得到表面粗糙区域。粗化区提高了金属靶片之间的机械嵌合作用,进而提升了它们之间的摩擦力和结合性。
5、优选的,金靶片与锡靶片之间的粗化区填充环氧树脂金导电胶层。环氧树脂金导电胶层用于胶合金靶片与锡靶片,使其形成胶合体。
6、优选的,金靶片与锡靶片贴附的接触面中设置单晶金刚石微纳颗粒层。通过单晶金刚石微纳颗粒层提升金靶片与锡靶片接触区域的导热性。
1.一种用于制备金锡多层金属薄膜的中空状旋转靶材组件,包括锡靶片、金靶片、一呈空心圆柱状的内衬管,锡靶片绕成圆周包裹内衬管外管壁,其特征在于:内衬管的内管壁配置环形散热片;金靶片贴附于锡靶片外侧壁,金靶片面积小于锡靶片面积,金靶片沿内衬管轴线方向长度不小于锡靶片沿内衬管轴线方向长度,且金靶片与锡靶片在内衬管中轴线法平面上的投影均不存在相互重合区域。
2.根据权利要求1所述的用于制备金锡多层金属薄膜的中空状旋转靶材组件,其特征在于:金靶片与锡靶片贴附的接触面配置为粗化区。
3.根据权利要求2所述的用于制备金锡多层金属薄膜的中空状旋转靶材组件,其特征在于:金靶片与锡靶片之间的粗化区填充环氧树脂金导电胶层。
4.根据权利要求1所述的用于制备金锡多层金属薄膜的中空状旋转靶材组件,其特征在于:金靶片与锡靶片贴附的接触面中设置单晶金刚石微纳颗粒层。
