一種利用率高的離子源濺射靶材裝置及其使用方法制造方法及圖紙

本發明專利技術涉及離子源濺射技術領域，更具體地，涉及一種利用率高的離子源濺射靶材裝置及其使用方法，該裝置包括背板及可拆卸地設于所述背板上的第一靶材、第二靶材、第三靶材及第四靶材；所述四個靶材均為矩形結構，且四個靶材呈田字形結構拼接在一起。本發明專利技術一種利用率高的離子源濺射靶材裝置，通過設置四個靶材，并將四個靶材可拆卸地呈田字形結構拼接于背板上，使得離子源第一次濺射后能重新調整四個靶材拼接時的相對位置，使用離子源再次進行濺射，重復靶材位置調整及離子源濺射的工作直至每個靶材的四個角均被使用為止，該裝置不但能大幅度提高靶材的利用率，降低生產成本，而且能保證靶材材料沉積速率的穩定性，保證制造的薄膜不受污染。

Ion source sputtering target device with high utilization and use method thereof

The present invention relates to the technical field of ion source sputtering, more specifically, relates to use of ion source high rate sputtering target device and a use method thereof, the device comprises a backboard and a first target, detachably arranged on the back on the second targets and third targets and four targets; the four targets are rectangular structures four, and the target is Tian shaped structure together. The invention relates to an ion source sputtering target device utilization rate is high, by setting the four targets and four targets are detachably spliced on the backboard style structure, the first ion source sputtering can re adjust the relative position of the four target mosaic, using ion source sputtering again, four a corner position adjustment and repeat target ion source sputtering work until the target are used each, the device can not only greatly improve the utilization rate of the target, reduce the production cost, but also can ensure the stability of the target material deposition rate, ensure the film made from pollution.

【技術實現步驟摘要】
一種利用率高的離子源濺射靶材裝置及其使用方法
本專利技術涉及離子源濺射
，更具體地，涉及一種利用率高的離子源濺射靶材裝置及其使用方法。
技術介紹
離子源濺射技術是使用離子源在真空腔室中轟擊不同材料制成的靶材表面，使得靶材材料沉積到產品表面的一種技術，是近些年發展起來的制備高質量薄膜的一種非常重要的方法，它具有其它制膜技術無法比擬的優點，例如污染小，成膜條件精確可控。但是離子源的束流方向性強，轟擊到的靶材表面積太小，一般靶材利用率只有10％左右，造成大量的浪費，增加生產成本。為了提高靶材的利用率，通常采用靶材擺動的方式，但是靶材擺動會影響材料沉積速率的穩定性，而且靶材擺動幅度過大，離子束將轟擊到靶材外沿污染薄膜。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的不足，提供一種利用率高的離子源濺射靶材裝置，該裝置不但能大幅度提高靶材的利用率，降低生產成本，而且能保證靶材材料沉積速率的穩定性，保證制造的薄膜不受污染。為達到上述目的，本專利技術采用的技術方案是：提供一種利用率高的離子源濺射靶材裝置，包括背板及可拆卸地設于所述背板上的第一靶材、第二靶材、第三靶材及第四靶材；所述四個靶材均為矩形結構，且四個靶材呈田字形結構拼接在一起。上述方案中，通過設置四個靶材，并將四個靶材可拆卸地呈田字形結構拼接于背板上，使得離子源第一次濺射后能重新調整四個靶材拼接時的相對位置，使用離子源再次進行濺射，重復靶材位置調整及離子源濺射的工作直至每個靶材的四個角均被使用為止。本專利技術一種利用率高的離子源濺射靶材裝置，不但能大幅度提高靶材的利用率，降低生產成本，而且能保證靶材材料沉積速率的穩定性，保證制造的薄膜不受污染。優選地，所述背板為矩形結構。由于四個靶材為矩形結構，將其固定于背板上時占據的面積也為矩形面積，相比于傳統的圓形結構的背板，矩形結構的背板能用最小的面積來固定四個靶材，這減小了背板占用的空間面積。優選地，四個靶材呈田字形結構拼接在一起時的尺寸與背板的尺寸相匹配；這樣設置能最大程度地減小背板占用的空間面積。進一步優選地，四個靶材及背板均為正方形結構，這樣設置由于靶材的長和寬相同，便于靶材的隨意拼接，提高離子源濺射生產薄膜的工作效率。優選地，背板上設有用于對四個靶材進行定位的定位結構；定位結構便于幫助工作人員定位四個靶材拼接時的中心位置，提高靶材固定的速度。進一步優選地，所述定位結構為設于背板中心的十字形定位線，將四個靶材分別固定在十字形定位線的四個直角內，實現靶材的快速精確固定；或者，所述定位結構為設于背板上的邊框，將四個靶材均固定在邊框內，實現靶材的快速精確固定。優選地，四個靶材及背板上均設有金屬結構，靶材與背板通過金屬結構焊接連接；這樣設置便于通過控制金屬結構的溫度的改變，實現靶材與背板的重新固定或重新脫離，金屬結構為低熔點的金屬結構，具體為錫金屬結構、銦金屬結構或銦錫合金金屬結構中的任一種，例如溫度較高時，靶材與背板脫離，溫度較低時，靶材與背板固定連接。進一步優選地，背板上設有水路冷卻系統；水路冷卻系統便于使背板持續保持較低的溫度，防止離子源濺射靶材生產薄膜的過程中靶材與背板脫離。本專利技術的另一個目的在于提供一種利用率高的離子源濺射靶材裝置的使用方法，該方法使用上述靶材裝置，包括如下步驟：S1.將第一靶材、第二靶材、第三靶材及第四靶材呈田字形結構拼接于背板上，使用離子源進行第一次濺射；S2.濺射結束后，重新調整四個靶材的位置，使用離子源再次進行濺射；S3.重復步驟S2，直至每個靶材的四個角均被使用為止。本專利技術一種利用率高的離子源濺射靶材裝置的使用方法，通過重復靶材位置調整及離子源濺射的工作，使得每個靶材的四個角均能被使用，相比于傳統的圓形靶材使用方法，該方法能將靶材的利用率提高到四倍，大大降低生產成本，而且該使用方法不用擺動靶材，能保證靶材材料沉積速率的穩定性，防止靶材擺動幅度過大造成的離子束轟擊到靶材外沿污染薄膜的問題出現。優選地，步驟S3中，首先將第一靶材與第四靶材的位置進行調換，第二靶材與第三靶材的位置進行調換，使用離子源進行第二次濺射；然后將第三靶材與第四靶材的位置進行調換，第一靶材與第二靶材的位置進行調換，使用離子源進行第三次濺射；最后將第二靶材與第三靶材的位置進行調換，第一靶材與第四靶材的位置進行調換，使用離子源進行第四次濺射。這樣設置使得四個靶材只用經過平面移動不用經過旋轉即能使靶材的四個角落均被濺射，而且平面移動的次數最少，不會出現靶材使用過的角落與沒有使用過的角落拼接在一起的情況，給濺射工作帶來了方便。與現有技術相比，本專利技術的有益效果是：本專利技術一種利用率高的離子源濺射靶材裝置，通過設置四個靶材，并將四個靶材可拆卸地呈田字形結構拼接于背板上，使得離子源第一次濺射后能重新調整四個靶材拼接時的相對位置，使用離子源再次進行濺射，重復靶材位置調整及離子源濺射的工作直至每個靶材的四個角均被使用為止，該裝置不但能大幅度提高靶材的利用率，降低生產成本，而且能保證靶材材料沉積速率的穩定性，保證制造的薄膜不受污染；通過將背板設置為矩形結構，由于四個靶材均為矩形結構，將其固定于背板上時占據的面積也為矩形面積，相比于傳統的圓形結構的背板，矩形結構的背板能用最小的面積來固定四個靶材，這減小了背板占用的空間面積；通過將四個靶材及背板均設置為正方形結構，由于靶材的長和寬相同，便于靶材的隨意拼接，提高離子源濺射生產薄膜的工作效率；通過在上設有用于對四個靶材進行定位的定位結構，便于幫助工作人員定位四個靶材拼接時的中心位置，提高靶材固定的速度；通過將定位結構設置為十字形定位線，將四個靶材分別固定在十字形定位線的四個直角內，實現靶材的快速精確固定，或者將所述定位結構設置為設于背板上的邊框，將四個靶材均固定在邊框內，實現靶材的快速精確固定；通過在四個靶材及背板上均設有金屬結構，并使靶材與背板通過金屬結構焊接連接，便于通過控制金屬結構的溫度的改變，實現靶材與背板的重新固定或重新脫離；通過在背板上設有水路冷卻系統，便于使背板持續保持較低的溫度，防止離子源濺射靶材生產薄膜的過程中靶材與背板脫離；本專利技術一種利用率高的離子源濺射靶材裝置的使用方法，通過重復靶材位置調整及離子源濺射的工作，使得每個靶材的四個角均能被使用，相比于傳統的圓形靶材使用方法，該方法能將靶材的利用率提高到四倍，大大降低生產成本，而且該使用方法不用擺動靶材，能保證靶材材料沉積速率的穩定性，防止靶材擺動幅度過大造成的離子束轟擊到靶材外沿污染薄膜的問題出現。附圖說明圖1為本專利技術一種利用率高的離子源濺射靶材裝置的示意圖。圖2為離子源濺射靶材生產薄膜的示意圖。圖3為傳統的離子源濺射擺動的靶材生產薄膜的示意圖。圖4為離子源第一次濺射時靶材的示意圖，其中橢圓區域為待濺射區域，中間十字線為四個靶材的拼接線。圖5為離子源第二次濺射時靶材的示意圖，其中橢圓區域為待濺射區域，虛線與邊框圍成區域為已濺射區域，中間十字線為四個靶材的拼接線。圖6為離子源第三次濺射時靶材的示意圖，其中橢圓區域為待濺射區域，虛線與邊框圍成區域為已濺射區域，中間十字線為四個靶材的拼接線。圖7為離子源第四次濺射時靶材的示意圖，其中橢圓區域為待濺射區域，虛線與邊框圍成區域為已濺射區域，中間十字線為四個靶材的拼接線。具體實施方式下面本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用率高的離子源濺射靶材裝置，其特征在于，包括背板(1)及可拆卸地設于所述背板(1)上的第一靶材(21)、第二靶材(22)、第三靶材(23)及第四靶材(24)；所述四個靶材均為矩形結構，且四個靶材呈田字形結構拼接在一起。

【技術特征摘要】
1.一種利用率高的離子源濺射靶材裝置，其特征在于，包括背板(1)及可拆卸地設于所述背板(1)上的第一靶材(21)、第二靶材(22)、第三靶材(23)及第四靶材(24)；所述四個靶材均為矩形結構，且四個靶材呈田字形結構拼接在一起。2.根據權利要求1所述的一種利用率高的離子源濺射靶材裝置，其特征在于，所述背板(1)為矩形結構。3.根據權利要求2所述的一種利用率高的離子源濺射靶材裝置，其特征在于，四個靶材呈田字形結構拼接在一起時的尺寸與背板(1)的尺寸相匹配。4.根據權利要求1所述的一種利用率高的離子源濺射靶材裝置，其特征在于，背板(1)上設有用于對四個靶材進行定位的定位結構。5.根據權利要求4所述的一種利用率高的離子源濺射靶材裝置，其特征在于，所述定位結構為設于背板(1)中心的十字形定位線。6.根據權利要求4所述的一種利用率高的離子源濺射靶材裝置，其特征在于，所述定位結構為設于背板(1)上的邊框。7.根據權利要求1所述的一種利用率高的離子源濺射靶材裝置，其特征在于，四個靶材及背板(1)上均設有金屬結構，靶材與背板(1)通過金屬結構焊接連接。8.根...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉偉基，冀鳴，陳蓓麗，
申請(專利權)人：中山市博頓光電科技有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東,44