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磁控濺射鐵磁性靶材的設計與改進

時間:2017-5-15閱讀:1622
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   將鐵磁性靶材的厚度減薄是解決磁控濺射鐵磁材料靶材的常見方法。如果鐵磁性靶材足夠薄,則其不能*屏蔽磁場,一部分磁通將靶材飽和,其余的磁通將從靶材表面通過,達到磁控濺射的要求。這種方法的大缺點是靶材的使用壽命過短,同時靶材的利用率很低。而且薄片靶材的另一個缺點是濺射工作時,靶材的熱變形嚴重,往往造成濺射很不均勻。
 
   一種對鐵磁性靶材進行的改進設計是在靶材表面刻槽,槽的位置在濺射環兩側 。這種設計的靶材適用于具有一般導磁率的鐵磁性靶材,例如鎳。但對具有高導磁率的靶材料效果較差。雖然靶材的這種改進增加了靶材的成本,但這種措施無需對濺射陰極進行改動,能在一定程度上滿足濺射鐵磁性材料的需求。
 
   給出了一種間隙型刻槽改進靶材。該靶所用的陰極是平面磁控濺射型的。靶磁場由置于靶的銅背板下方的水冷卻的永磁體產生。在兩個磁極之間的中心位置處和不帶靶材的陰極表面上,其磁場強度為0.145 T。靶材可以為鐵、鎳等導磁材料,將靶材粘在銅背板上以后,用刀具在靶材上沿其寬度方向切出所要求的間隙。其原理是在靶材表面上切出許多截斷磁路的間隙,使得在靶材尚未達到磁飽和的條件下,通過控制間隙寬度和間隙的間隔,即可在磁性材料靶表面上產生均勻的,較大的漏泄磁場。從而使靶材表面上能夠形成正交磁場,而達到磁性材料的高速磁控濺射成膜的目的,這種磁系統可以允許磁性靶材的厚度超過20 mm。

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