磁控濺射鐵磁性靶材的設(shè)計(jì)與改進(jìn)

   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(chǎng)，一部分磁通將靶材飽和，其余的磁通將從靶材表面通過，達(dá)到磁控濺射的要求。這種方法的大缺點(diǎn)是靶材的使用壽命過短，同時(shí)靶材的利用率很低。而且薄片靶材的另一個(gè)缺點(diǎn)是濺射工作時(shí)，靶材的熱變形嚴(yán)重，往往造成濺射很不均勻。

 

   一種對(duì)鐵磁性靶材進(jìn)行的改進(jìn)設(shè)計(jì)是在靶材表面刻槽，槽的位置在濺射環(huán)兩側(cè) 。這種設(shè)計(jì)的靶材適用于具有一般導(dǎo)磁率的鐵磁性靶材，例如鎳。但對(duì)具有高導(dǎo)磁率的靶材料效果較差。雖然靶材的這種改進(jìn)增加了靶材的成本，但這種措施無需對(duì)濺射陰極進(jìn)行改動(dòng)，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(jìn)靶材。該靶所用的陰極是平面磁控濺射型的。靶磁場(chǎng)由置于靶的銅背板下方的水冷卻的永磁體產(chǎn)生。在兩個(gè)磁極之間的中心位置處和不帶靶材的陰極表面上，其磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.145 T。靶材可以為鐵、鎳等導(dǎo)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?cái)啻怕返拈g隙，使得在靶材尚未達(dá)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(chǎn)生均勻的，較大的漏泄磁場(chǎng)。從而使靶材表面上能夠形成正交磁場(chǎng)，而達(dá)到磁性材料的高速磁控濺射成膜的目的，這種磁系統(tǒng)可以允許磁性靶材的厚度超過20 mm。