用于稳流磁控靶与射频靶共溅射的电磁兼容装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种溅射设备中的部件，特别是一种溅射设备中提供磁控直流的电磁装置。本实用新型专利技术的目的在于直流靶与射频靶共溅射时，直流靶能够在快速高精度的小溅射束流下工作，提供一种由射频靶用绝缘带材绕一层绝缘区，外套金属屏蔽室，射频靶冷却水管外套屏蔽网，并用喉箍固定组成的电磁兼容装置。（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种溅射设备中的部件，特别是一种溅射设备中提供磁控直流的电磁装置。目前，大型磁控多层膜溅射台可分两种，一种是仅有磁控直流靶而没有射频靶的溅射台，这种设备只能制备金属多层膜，使用范围极其狭窄；现在这类设备有部分装有可控硅斩波稳流装置。但也存在响应时间慢(＞20ms)，稳流精度太低等不足。另一种是即有直流靶又有射频靶的溅射台，如沈阳科学仪器研制中心生产的”金属多层膜多功能溅射设备”，这种设备可制备金属绝缘体多层膜，但它由于没有解决射频靶与直流靶的电磁兼容问题(EMI)，故对于一般的直流稳流源在没有使用本装置时均会出现恒流失控的现象，而无法使用稳流装置。所以，目前国内的溅射装置均没有稳流装置，加之我国电网电压波动较大和普通交流稳压设备系统响应时间较长，所以无法做到稳定小束流溅射。本技术的目的在于克服已有技术的缺点和不足，为了实现磁控直流靶与射频靶共溅射时，直流靶能够在快速高精度的小溅射束流下工作而提出一种由射频靶，射频靶屏蔽室，冷却循环水管，冷却水管屏蔽网组成的”用于稳流磁控靶与射频靶共溅射时的电磁兼容装置”。本技术的任务是这样实现的图一是本技术结构示意图与联接在设备中的位置图。图中1.真空室6.冷却水公共接头11.电磁铁2.装载基片转盘 7.冷却水管屏蔽网12.永磁铁3.磁控靶8.绝缘层4.射频靶9.塑料软导水管5.射频靶屏蔽室 10.固定喉箍图2是本技术溅射生长的磁性多层膜小角衍射谱图本技术由由射频靶，射频靶屏蔽室，冷却循环水管，冷却水管屏蔽网组成的于稳流磁控靶与射频靶共溅射时的电磁兼容装置，其中在射频靶电极上用聚四氟乙烯带绕成绝缘层，外套金属箔屏蔽室，用铜带接地，在射频靶冷却水管外套一屏蔽网，并固定在冷却水管两端，并且一端用铜带接地。以下结合附图及实例对本技术进行详细说明真空室1，先抽成高真空，然后充以稀薄的氩气，在强磁场下电离，再施以高压电场加速轰击靶材，将靶原子溅起后，附着在基片上形成多层膜超晶格；装载基片转盘2，该盘可以将基片旋转向不同的靶，以形成不同材料的多层膜；磁控靶3，该靶使用高压直流稳流电源。射频靶4，利用高能射频电磁波将靶材原子或分子溅起，当靶材是绝缘体时必须使用该靶才能制备样品；射频靶屏蔽室5，用铜箔或铝箔制成，该室上下均要良好的面接地；用铜箔和镙栓固定于真空室下平面。冷却水公共接头6，循环冷却水经水压开关流入流出该装置，一般该接头和真空室一起固定在接地机架上；冷却水管屏蔽网7，冷却水管为塑料软管，外面用铜网套住，两头用喉箍10和机架固定，以保证该屏蔽网和机架面接地连接；用绝缘材料如聚四氟乙烯绝缘带缠绕射频靶外壁后形成的绝缘区8；塑料软导水管9，用于连接射频靶与冷却水公共接头6)；固定喉箍10；电磁铁11，外加不同励磁电流，可以改变靶附近离子密度，用于电磁磁控靶；永磁体12，用于永磁磁控靶，11)，12)均安装于磁控靶内部。所采用的设备a.直流稳流源中科院科学仪器厂生产由中科院物理所改造升级为输出电压范围0-1000V，稳流电流范围0-1A，不稳定度＜0.5％的高精度稳流电源；b.射频电源美国RF Plasma Products Inc.制造生产，型号为AM-5输出功率0-500W 50欧姆负载c.电磁磁控靶励磁电源中科院科学仪器厂生产由中科院物理所改造升级为输出电压范围0-50V，稳流电流范围0-5A，不稳定度＜0.5％的高精度稳流电源。注意1).除了射频电源要用50欧姆同轴电缆连接外，其余均采用普通屏蔽电缆。2).各电缆均要采用接地铜带，切勿采用铜线等线材接地。3).射频靶与射频电缆连接一定要用镙栓上紧，而且电缆过渡应光滑，否则将会使射频靶匹配困难，同时严重地影响本专利技术的实施效果。参照附图说明图1的接法在射频靶电极4上，用聚四氟乙烯带缠绕成绝缘区8)，用铝箔制成射频靶屏蔽室5套在外层，用铜网带制成冷却水管屏蔽网7，其两头用固定喉箍10固定；注意一定要使射频屏蔽室5和冷却水管屏蔽网7用铜带良好接地；调节射频电源阻抗匹配，使反射功率为零。再起辉直流励磁磁控靶，整个系统即告调试安装完毕。本技术经测试表明，使用本装置后，当固定输入电压，改变射频输入功率时，设备工作完全和射频没有启动时一样，这充分说明了使用该专利技术后系统的电磁兼容性(EMI)得到了彻底的解决；另外从附图二(磁性多层膜小角衍射谱图)表明，使用了本技术后，制备的磁性多层膜小角衍射峰数量可达到五个，明显地显示出磁性多层膜的周期性得以大大提高，在国内尚数首创。权利要求1.一种由射频靶，冷却水管，电磁靶组成用于稳流磁控靶与射频靶共溅射的电磁兼容装置，其特征在于在射频靶电极上用绝缘带材绕成绝缘层，外套金属箔射频靶屏蔽室，并用铜带接地，在射频靶冷却水管外套一屏蔽网，并固定在冷却水管两端，一端用铜带接地。专利摘要本技术涉及一种溅射设备中的部件，特别是一种溅射设备中提供磁控直流的电磁装置。本技术的目的在于直流靶与射频靶共溅射时，直流靶能够在快速高精度的小溅射束流下工作，提供一种由射频靶用绝缘带材绕一层绝缘区，外套金属屏蔽室，射频靶冷却水管外套屏蔽网，并用喉箍固定组成的电磁兼容装置。文档编号C23C14/34GK2267258SQ9522789公开日1997年11月12日 申请日期1995年12月15日 优先权日1995年12月15日专利技术者阎志忠, 尹林, 袁懋森, 赖武彦, 阎明朗 申请人:中国科学院物理研究所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由射频靶，冷却水管，电磁靶组成用于稳流磁控靶与射频靶共溅射的电磁兼容装置，其特征在于：在射频靶电极上用绝缘带材绕成绝缘层，外套金属箔射频靶屏蔽室，并用铜带接地，在射频靶冷却水管外套一屏蔽网，并固定在冷却水管两端，一端用铜带接地。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：阎志忠，尹林，袁懋森，赖武彦，阎明朗，
申请(专利权)人：中国科学院物理研究所，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]