本實用新型涉及磁控濺射技術領域，具體涉及一種磁控濺射設備靶材。

背景技術：

磁控濺射的工作原理是指電子在電場E的作用下，在飛向基片過程中與氬原子發生碰撞，使其電離產生出Ar正離子和新的電子；新電子飛向基片，Ar離子在電場作用下加速飛向陰極靶，并以高能量轟擊靶表面，使靶材發生濺射。在濺射粒子中，中性的靶原子或分子沉積在基片上形成薄膜，而產生的二次電子會受到電場和磁場作用，產生E(電場)×B(磁場)所指的方向漂移，簡稱E×B漂移，其運動軌跡近似于一條擺線。若為環形磁場，則電子就以近似擺線形式在靶表面做圓周運動，它們的運動路徑不僅很長，而且被束縛在靠近靶表面的等離子體區域內，并且在該區域中電離出大量的Ar來轟擊靶材，從而實現了高的沉積速率。隨著碰撞次數的增加，二次電子的能量消耗殆盡，逐漸遠離靶表面，并在電場E的作用下最終沉積在基片上。由于該電子的能量很低，傳遞給基片的能量很小，基片溫升較低。

為了在低氣壓下進行高速濺射，必須提高氣體的離化率。一般通過在靶陰極表面引入磁場，利用磁場對帶電粒子的約束提高等離子體密度以增加濺射率的方法。因磁場分布原因致使平面靶材部分區域使用更多，邊緣部分使用偏少。但是現有的靶材制作時，整體厚度是一致的，使用后靶材剩余部分偏多，靶材的利用率低。

同時，由于靶材受到各種高能量離子轟擊，因此靶材組件的溫度會急劇升高，因而需要通過靶材組件中的背板傳遞并迅速消散靶材的熱量，為此在靶材組件磁控濺射實踐操作過程中，會向背板的背面采用高壓冷卻水沖擊措施，從而提高靶材組件的散熱功效。高壓冷卻水沖擊靶材組件背板可有效加快靶材的散熱，提高鍍膜質量，但由于高溫加快了靶材組件變軟，而背板的背面受到長時間的冷卻水沖擊，由此在靶材組件的上下兩側形成有巨大的壓力差，這使得在背板的背面形成凹陷，而相應的靶材的正面呈向上凸起。這也直接影響到靶材組件的使用壽命，有時會將用于固定靶材組件的陶瓷圈頂變形，頂碎；更甚者，由于靶材正面的凸起，直接造成靶材各部分與硅片基底間的偏差，造成鍍膜的參數異常，并由此影響后續制成的集成電路質量。

技術實現要素：

因此，本實用新型要解決的技術問題在于克服現有技術中的靶材利用率低、冷卻方式復雜的缺陷，從而提供一種磁控濺射設備靶材。

為此，此處依次列出權利要求書記載的全部技術方案；

一種磁控濺射設備靶材，其包括：靶材，所述靶材包括一濺射面和一安裝面；背板，與所述靶材對應地設置，其包括一上表面和一下表面，所述上表面與所述安裝面配合安裝；所述靶材的所述安裝面上設置有凸楞，所述背板的所述上表面上設置有凹槽，所述凹槽與所述凸楞配合設置；在所述背板內還設置有冷卻水路。

進一步地，所述凸楞和所述凹槽的截面為多邊形。

進一步地，所述凸楞和所述凹槽的截面為梯形。

進一步地，所述冷卻水路為在所述背板內分布的蛇形通道。

進一步地，所述蛇形通道具有一個進水口和一個出水口。

進一步地，所述冷卻水路包括在所述背板內所述凹槽附近設置的沿凸楞方向延伸的多個冷卻通道。

進一步地，所述冷卻通道為兩個。

進一步地，所述凸楞靠近所述靶材的邊緣設置。

進一步地，所述背板通過焊接介質與所述靶材焊接固定。

本實用新型技術方案，具有如下優點：

本實用新型的磁控濺射設備靶材的背板上表面根據靶材使用狀況進行改進，將靶材使用多的區域相對應的背板上表面設置成“凹”型，靶材使用少的區域相對應的背板上表面成“凸”型，再配合以相對應設置的帶有凹凸表面的靶材，延長了靶材的使用周期，減少靶材的更換次數，提高靶材利用率，降低了生產和制造成本；

另一方面現有技術中靶材降溫成本高，容易對背板和靶材造成壓力沖擊導致變形，本實用新型在背板內部設置冷卻水路，利用循環水路或集中在靶材易發熱區設置的多個水路對靶材進行降溫，不僅降低了成本也克服了由高壓水沖擊導致的靶材變形缺陷。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現有技術的靶材和背板結構示意圖；

圖2為本實用新型的背板結構示意圖；

圖3為本實用新型的背板和靶材安裝示意圖；

附圖標記說明：

1-靶材；2-背板；3-使用掉的靶材部分；4-使用后剩余的靶材部分；5-冷卻水路；

具體實施方式

下面將結合附圖對本實用新型的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

實施例1

如圖1所示為現有技術的靶材和背板的結構示意圖，其中靶材1和背板2均為平板狀設置，其中靶材易擊穿部位集中，當易擊穿部位使用完后其余部位還剩余有較多的靶材，因此靶材利用率低，同時也易造成材料的浪費。如為延長擊穿時間則需要將靶材的厚度設置得更大，必然會造成靶材成本的增加。

在磁控濺射過程中靶材1各部位受到離子轟擊的力度不同，通常在磁控濺射過程中，相較于中間部分的靶材，靠近外側邊緣部分的靶材受到的離子轟擊力度更大，因此其受腐蝕程度也更大，更容易被擊穿。

如圖2-3所示為本實用新型的靶材和背板結構，本實用新型的靶材1包括濺射面和安裝面，而背板2包括上表面與下表面，其中背板2的上表面與靶材1的安裝面配合安裝，背板2上表面設置有前后貫穿的凹槽，靶材1的安裝面設置有前后貫穿的凸楞，其中凸楞與凹槽配合設置，凹槽與凸楞的形狀和數量相匹配。設置凸楞的作用在于防止靶材1上受離子轟擊力度較大部位被擊穿，因此凸楞設置可以為任意形狀，其中本實施例中將凹槽和凸起均設置為截面為梯形或矩形等多邊形結構。同時，靶材1通過例如銦等焊接介質焊接固定到背板2上。

由于靠近外側邊緣部分的靶材受到的離子轟擊力度更大，更容易被擊穿，因此在本實施例中，在靶材1靠近外側的邊緣處設置有兩條前后貫穿的凸楞，用以局部增加靶材1的厚度，延遲擊穿時間和靶材的使用壽命，并提高靶材的利用率。

同時，由于受到離子轟擊伴隨會產生熱量，因此在離子轟擊過程中靶材1的溫度會急劇升高，因此需要通過背板2傳遞并消散靶材1中的熱量，避免由此產生的靶材變形、壽命減短、影響鍍膜質量等問題。在本實用新型的靶材結構中，為更好地為靶材1冷卻降溫，進一步地，在背板2中還設置有冷卻水路5，用于通入冷卻水進行循環冷卻，其中冷卻水路5可以為設置在背板2中的蛇形盤繞的蛇形通道，通過該蛇形通道在背板2中蛇形盤繞以增大冷卻面積，同時通道設置有進水口和出水口使水可以循環冷卻。

同時由于靶材1受離子轟擊的力度相對集中于靠近外側的邊緣部分，從而在外側邊緣部分更容易產生較大熱量，因此可通過在背板2上凹槽附近集中設置多個冷卻通道用于對靶材1上易產熱部位快速降溫。

本實用新型的磁控濺射設備靶材的背板上表面根據靶材使用狀況進行改進，將靶材使用多的區域相對應的背板上表面設置成“凹”型，靶材使用少的區域相對應的背板上表面成“凸”型，再配合以相對應設置的帶有凹凸表面的靶材，延長了靶材的使用周期，減少靶材的更換次數，提高靶材利用率，降低了生產和制造成本；另一方面現有技術中靶材降溫成本高，容易對背板和靶材造成壓力沖擊導致變形，本實用新型在背板內部設置冷卻水路，利用循環水路或集中在靶材易發熱區設置的多個水路對靶材進行降溫，不僅降低了成本也克服了由高壓水沖擊導致的靶材變形缺陷。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本實用新型創造的保護范圍之中。