本发明专利技术提供了一种可调节磁场发生装置及其刻蚀方法，其中所述装置包括：弧阴极组件；所述弧阴极组件包括可移动磁铁组和与所述可移动磁铁组对应的弧靶；所述可移动磁铁组包括多个磁铁单元；每个所述磁铁单元能分别移动调整与所述弧靶之间的距离而改变磁场于所述弧靶表面的分布，以便于通过所述弧靶对所述基片进行刻蚀。本发明专利技术所提供的可调节磁场发生装置，通过分别调整可移动磁铁组中多个磁铁单元与所述弧靶之间的距离而改变磁场于所述弧靶表面的分布，使弧靶表面的磁场均匀分布，从而有利于弧靶的均匀刻蚀，并且调节方法简单、易于操作，为基片刻蚀提供了方便。为基片刻蚀提供了方便。为基片刻蚀提供了方便。
【技术实现步骤摘要】
一种可调节磁场发生装置及其刻蚀方法
[0001]本专利技术涉及基于弧阴极磁场刻蚀
，更具体地说，涉及一种可调节磁场发生装置及其刻蚀方法。
技术介绍
[0002][0003]弧蒸发原理，是利用引弧针引弧后可将在弧靶表面启弧，形成弧光，且能自持。而弧光能够自持源于弧阴极的磁场设计。
[0004]传统方法中一般采用永磁铁和电磁线圈的方式实现弧蒸发。在工业场景中，往往采用简单的永磁铁方式来实现，如果膜层有特殊要求或者稳定性要求较高时，由于线圈电流更容易调节，往往会采用电磁线圈方式，从而更为便捷的找到适合的磁场来解决工艺问题。
[0005]但线圈涉及漆包线受热因素、绕线整齐动作受制，导致在工业使用中其实并不多见；而且其损坏时原因查找也较为困难，无法进行精准维护。
技术实现思路
[0006]为解决上述缺陷，本专利技术提供一种可调节磁场发生装置，应用于对基片的刻蚀，包括：
[0007]所述弧阴极组件包括可移动磁铁组和与所述可移动磁铁组对应的弧靶；
[0008]所述可移动磁铁组包括多个磁铁单元；
[0009]每个所述磁铁单元能分别移动调整与所述弧靶之间的距离而改变磁场于所述弧靶表面的分布，以便于通过所述弧靶对所述基片进行刻蚀。
[0010]优选地，多个所述磁铁单元之间能够依据大小基于由中心至外的方向有间隙的层层包围设置，构成嵌套结构；并且，所述嵌套结构的轴向与所述弧靶相垂直，所述嵌套结构的径向截面与所述弧靶平行。
[0011]优选地，在所述可移动磁铁组中，所述嵌套结构由中心至外方向相邻的两个所述磁铁单元朝向所述弧靶的端面的磁极相反而产生磁场，以便于在所述弧靶表面形成对应的磁场封闭区优选地，在所述磁铁单元的相反磁极的作用下，朝向所述弧靶一端为N极的所述磁铁单元，产生朝向所述弧靶方向输出且穿过所述弧靶的磁力线，并经过所述弧靶后进入相邻的所述磁铁单元的S极
[0012]优选地，所述弧阴极组件中包括有一个柱状的磁铁单元，以及多个环状的磁铁单元；
[0013]优选地，每个所述磁铁单元包括磁铁本体和与所述磁铁本体连接的磁铁轭铁；其中，所述磁铁轭铁设于所述磁铁单元远离所述弧靶的一端。
[0014]优选地，以所述柱状的磁铁单元为中心，多个所述磁铁单元嵌套在一起，每个所述磁铁单元的圆形平面互相平行；
[0015]优选地，所述弧靶的形状为与所述可移动磁铁组的形状相对应的圆形；
[0016]优选地，所述弧靶与所述可移动磁铁相对应的端面大小，不小于所述可移动磁铁组的嵌套结构的最外层的所述磁铁单元的大小；
[0017]优选地，每个所述磁铁单元的截面的大小与所述磁铁单元的内部的磁通量大小成正比。
[0018]优选地，所述弧阴极组件的所述可移动磁铁组中包括四个所述磁铁单元，分别为设于中心位置的柱状的磁柱，以及以所述磁柱为中心由内至外依次嵌套设于所述磁柱外的第一磁环、第二磁环和第三磁环。
[0019]优选地，所述弧阴极组件中的所述磁铁单元的材质包括AlFeB和FeCoNi中的一种或两种。
[0020]优选地，所述可调节磁场发生装置还包括真空容置室，以及与所述真空容置室连接的惰性气体输入机构；
[0021]所述真空容置室包括壳体、安装部和屏蔽罩；
[0022]所述弧靶通过所述安装部与所述壳体连接；
[0023]所述屏蔽罩设于所述安装部上与所述弧靶相连接；
[0024]所述壳体内设有真空容置腔体，所述真空容置腔体内设有待刻蚀的所述基片；
[0025]所述可移动磁铁组设置于与所述弧靶对应的所述真空容置腔体外。
[0026]优选地，所述安装部包括靶座和真空密封件；
[0027]所述弧靶通过所述靶座安装于所述壳体上；所述真空密封件设置于所述靶座上，且与所述屏蔽罩平行设置，所述弧靶设置于所述真空密封件和所述屏蔽罩之间。
[0028]此外，为解决上述问题，本专利技术还提供一种基于可调节磁场发生装置的刻蚀方法，包括：
[0029]将弧靶安装于如上述所述可调节磁场发生装置的安装部上；
[0030]调整可移动磁铁组中的磁柱、第一磁环、第二磁环和第三磁环的圆形平面的端面至弧靶的距离，以便于每个所述磁铁单元输出的磁力线穿过所述弧靶组成磁场并基于所述弧靶对所述基片刻蚀。
[0031]优选地，所述根据可移动磁铁组的材质，基于径向由内至外依次调整所述可移动磁铁组中的磁柱、第一磁环、第二磁环和第三磁环的圆形平面的端面至弧靶的距离，包括：
[0032]根据可移动磁铁组的材质，基于径向由内至外依次调整所述可移动磁铁组中的磁柱、第一磁环、第二磁环和第三磁环的圆形平面的端面至弧靶的距离；其中，所述可移动磁铁组的材质包括AlFeB和FeCoNi中的一种或两种。
[0033]优选地，所述磁柱的圆形平面的端面至弧靶的距离为L4、第一磁环的圆形平面的端面至弧靶的距离为L3、第二磁环的圆形平面的端面至弧靶的距离为L2和第三磁环的圆形平面的端面至弧靶的距离为L1；
[0034]所述根据可移动磁铁组的材质，基于径向由内至外依次调整所述可移动磁铁组中的磁柱、第一磁环、第二磁环和第三磁环的圆形平面的端面至弧靶的距离，包括：
[0035]确定所述磁柱的L4，在所述磁柱的材质为AlFeB时，L4为30
‑
80mm；在所述磁柱的材质为FeCoNi时，L4为15
‑
40mm；
[0036]在所述磁柱基础上，加入所述第一磁环，根据公式L3＝a
×
L4确定L3，当所述第一磁
环的材质为AlFeB时，a为30
‑
60％；当所述第一磁环的材质为FeCoNi时，a为60
‑
90％；
[0037]在所述第一磁环基础上，加入所述第二磁环，根据公式确定L2；其中b、c为自然数，b≥c；当所述第二磁环的材质为AlFeB材质时，c为1，b为1
‑
4；当所述第二磁环的材质为FeCoNi材质时，c为4， b为5
‑
8；
[0038]在所述第二磁环基础上，加入所述第三磁环，根据公式L1‑
L2＝f确定 L1，当所述第三磁环的材质为AlFeB材质时，f为4
‑
8mm；当所述第三磁环的材质为FeCoNi材质时，f为1
‑
5mm；
[0039]优选地，在所述磁柱的材质为AlFeB时，L4为50
‑
60mm；在所述磁柱的材质为FeCoNi时，L4为20
‑
35mm；
[0040]优选地，当所述第一磁环的材质为AlFeB时，a为40
‑
50％；当所述第一磁环的材质为FeCoNi时，a为70
‑
80％；
[0041]优选地，当所述第二磁环的材质为AlFeB材质时，c为1，b为2
‑
4；当所述第二磁环的材质为FeCoNi材质时，c为4，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可调节磁场发生装置，应用于对基片的刻蚀，其特征在于，包括：弧阴极组件；所述弧阴极组件包括可移动磁铁组和与所述可移动磁铁组对应的弧靶；所述可移动磁铁组包括多个磁铁单元；每个所述磁铁单元能分别移动调整与所述弧靶之间的距离而改变磁场于所述弧靶表面的分布，以便于通过所述弧靶对所述基片进行刻蚀；优选地，多个所述磁铁单元之间能够依据大小基于由中心至外的方向有间隙的层层包围设置，构成嵌套结构；并且，所述嵌套结构的轴向与所述弧靶相垂直，所述嵌套结构的径向截面与所述弧靶平行；优选地，在所述可移动磁铁组中，所述嵌套结构由中心至外方向相邻的两个所述磁铁单元朝向所述弧靶的端面的磁极相反而产生磁场，以便于在所述弧靶表面形成对应的磁场封闭区。2.如权利要求1所述可调节磁场发生装置，其特征在于，在所述磁铁单元的相反磁极的作用下，朝向所述弧靶一端为N极的所述磁铁单元，产生朝向所述弧靶方向输出且穿过所述弧靶的磁力线，并经过所述弧靶后进入相邻的所述磁铁单元的S极。3.如权利要求1所述可调节磁场发生装置，其特征在于，所述弧阴极组件中包括有一个柱状的磁铁单元，以及多个环状的磁铁单元；优选地，每个所述磁铁单元包括磁铁本体和与所述磁铁本体连接的磁铁轭铁；其中，所述磁铁轭铁设于所述磁铁单元远离所述弧靶的一端。4.如权利要求3所述可调节磁场发生装置，其特征在于，以所述柱状的磁铁单元为中心，多个所述磁铁单元嵌套在一起，每个所述磁铁单元的圆形平面互相平行；优选地，所述弧靶的形状为与所述可移动磁铁组的形状相对应的圆形；优选地，所述弧靶与所述可移动磁铁相对应的端面大小，不小于所述可移动磁铁组的嵌套结构的最外层的所述磁铁单元的大小；优选地，每个所述磁铁单元的截面的大小与所述磁铁单元的内部的磁通量大小成正比。5.如权利要求3所述可调节磁场发生装置，其特征在于，所述弧阴极组件的所述可移动磁铁组中包括四个所述磁铁单元，分别为设于中心位置的柱状的磁柱，以及以所述磁柱为中心由内至外依次嵌套设于所述磁柱外的第一磁环、第二磁环和第三磁环。6.如权利要求1所述可调节磁场发生装置，其特征在于，所述弧阴极组件中的所述磁铁单元的材质包括AlFeB和FeCoNi中的一种或两种。7.如权利要求1所述可调节磁场发生装置，其特征在于，所述可调节磁场发生装置还包括真空容置室，以及与所述真空容置室连接的惰性气体输入机构；所述真空容置室包括壳体、安装部和屏蔽罩；所述弧靶通过所述安装部与所述壳体连接；所述屏蔽罩设于所述安装部上与所述弧靶相连接；所述壳体内设有真空容置腔体，所述真空容置腔体内设有待刻蚀的所述基片；所述可移动磁铁组设置于与所述弧靶对应的所述真空容置腔体外；优选地，所述安装部包括靶座和真空密封件；
所述弧靶通过所述靶座安装于所述壳体上；所述真空密封件设置于所述靶座上，且与所述屏蔽罩平行设置，所述弧靶设置于所述真空密封件和所述屏蔽罩之间。8.一种基于可调节磁场发生装置的刻蚀方法，其特征在于，包括：将弧靶安装于如权利要求1
‑
7任一项所述可调节磁场发生装置的安装部上；调整可移动磁铁组中的磁柱、第一磁环、第二磁环和第三磁环的圆形平面的端面至弧靶的距离，以便于每个所述磁铁单元输出的磁力线穿过所述弧靶组成磁场并基于所述弧靶对所述基片刻蚀。9.如权利要求8所述基于可调节磁场...
【专利技术属性】
技术研发人员：田修波，宋光耀，
申请(专利权)人：松山湖材料实验室，
类型：发明
国别省市：
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