本實(shí)用新型涉及離子源濺射技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種利用率高的離子源濺射靶材裝置。

背景技術(shù)：

離子源濺射技術(shù)是使用離子源在真空腔室中轟擊不同材料制成的靶材表面，使得靶材材料沉積到產(chǎn)品表面的一種技術(shù)，是近些年發(fā)展起來的制備高質(zhì)量薄膜的一種非常重要的方法，它具有其它制膜技術(shù)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，例如污染小，成膜條件精確可控。

但是離子源的束流方向性強(qiáng)，轟擊到的靶材表面積太小，一般靶材利用率只有10％左右，造成大量的浪費(fèi)，增加生產(chǎn)成本。為了提高靶材的利用率，通常采用靶材擺動(dòng)的方式，但是靶材擺動(dòng)會(huì)影響材料沉積速率的穩(wěn)定性，而且靶材擺動(dòng)幅度過大，離子束將轟擊到靶材外沿污染薄膜。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用率高的離子源濺射靶材裝置，該裝置不但能大幅度提高靶材的利用率，降低生產(chǎn)成本，而且能保證靶材材料沉積速率的穩(wěn)定性，保證制造的薄膜不受污染。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

提供一種利用率高的離子源濺射靶材裝置，包括背板及可拆卸地設(shè)于所述背板上的第一靶材、第二靶材、第三靶材及第四靶材；所述四個(gè)靶材均為矩形結(jié)構(gòu)，且四個(gè)靶材呈田字形結(jié)構(gòu)拼接在一起。

上述方案中，通過設(shè)置四個(gè)靶材，并將四個(gè)靶材可拆卸地呈田字形結(jié)構(gòu)拼接于背板上，使得離子源第一次濺射后能重新調(diào)整四個(gè)靶材拼接時(shí)的相對位置，使用離子源再次進(jìn)行濺射，重復(fù)靶材位置調(diào)整及離子源濺射的工作直至每個(gè)靶材的四個(gè)角均被使用為止。本實(shí)用新型一種利用率高的離子源濺射靶材裝置，不但能大幅度提高靶材的利用率，降低生產(chǎn)成本，而且能保證靶材材料沉積速率的穩(wěn)定性，保證制造的薄膜不受污染。

優(yōu)選地，所述背板為矩形結(jié)構(gòu)。由于四個(gè)靶材為矩形結(jié)構(gòu)，將其固定于背板上時(shí)占據(jù)的面積也為矩形面積，相比于傳統(tǒng)的圓形結(jié)構(gòu)的背板，矩形結(jié)構(gòu)的背板能用最小的面積來固定四個(gè)靶材，這減小了背板占用的空間面積。

優(yōu)選地，四個(gè)靶材呈田字形結(jié)構(gòu)拼接在一起時(shí)的尺寸與背板的尺寸相匹配；這樣設(shè)置能最大程度地減小背板占用的空間面積。進(jìn)一步優(yōu)選地，四個(gè)靶材及背板均為正方形結(jié)構(gòu)，這樣設(shè)置由于靶材的長和寬相同，便于靶材的隨意拼接，提高離子源濺射生產(chǎn)薄膜的工作效率。

優(yōu)選地，背板上設(shè)有用于對四個(gè)靶材進(jìn)行定位的定位結(jié)構(gòu)；定位結(jié)構(gòu)便于幫助工作人員定位四個(gè)靶材拼接時(shí)的中心位置，提高靶材固定的速度。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述定位結(jié)構(gòu)為設(shè)于背板中心的十字形定位線，將四個(gè)靶材分別固定在十字形定位線的四個(gè)直角內(nèi)，實(shí)現(xiàn)靶材的快速精確固定；或者，所述定位結(jié)構(gòu)為設(shè)于背板上的邊框，將四個(gè)靶材均固定在邊框內(nèi)，實(shí)現(xiàn)靶材的快速精確固定。

優(yōu)選地，四個(gè)靶材及背板上均設(shè)有金屬結(jié)構(gòu)，靶材與背板通過金屬結(jié)構(gòu)焊接連接；這樣設(shè)置便于通過控制金屬結(jié)構(gòu)的溫度的改變，實(shí)現(xiàn)靶材與背板的重新固定或重新脫離，金屬結(jié)構(gòu)為低熔點(diǎn)的金屬結(jié)構(gòu)，具體為錫金屬結(jié)構(gòu)、銦金屬結(jié)構(gòu)或銦錫合金金屬結(jié)構(gòu)中的任一種，例如溫度較高時(shí)，靶材與背板脫離，溫度較低時(shí)，靶材與背板固定連接。進(jìn)一步優(yōu)選地，背板上設(shè)有水路冷卻系統(tǒng)；水路冷卻系統(tǒng)便于使背板持續(xù)保持較低的溫度，防止離子源濺射靶材生產(chǎn)薄膜的過程中靶材與背板脫離。

使用離子源對該濺射靶材裝置進(jìn)行濺射生產(chǎn)薄膜時(shí)，該靶材裝置的具體使用包括如下步驟：

S1.將第一靶材、第二靶材、第三靶材及第四靶材呈田字形結(jié)構(gòu)拼接于背板上，使用離子源進(jìn)行第一次濺射；

S2.濺射結(jié)束后，重新調(diào)整四個(gè)靶材的位置，使用離子源再次進(jìn)行濺射；

S3.重復(fù)步驟S2，直至每個(gè)靶材的四個(gè)角均被使用為止。

使用離子源對該濺射靶材裝置進(jìn)行濺射生產(chǎn)薄膜時(shí)，通過重復(fù)靶材位置調(diào)整及離子源濺射的工作，使得每個(gè)靶材的四個(gè)角均能被使用，相比于濺射傳統(tǒng)的圓形靶材生產(chǎn)薄膜，該射靶材裝置的使用方式能將靶材的利用率提高到四倍，大大降低生產(chǎn)成本，而且使用該靶材裝置生產(chǎn)薄膜時(shí)不用擺動(dòng)靶材，能保證靶材材料沉積速率的穩(wěn)定性，防止靶材擺動(dòng)幅度過大造成的離子束轟擊到靶材外沿污染薄膜的問題出現(xiàn)。

優(yōu)選地，步驟S3中，首先將第一靶材與第四靶材的位置進(jìn)行調(diào)換，第二靶材與第三靶材的位置進(jìn)行調(diào)換，使用離子源進(jìn)行第二次濺射；然后將第三靶材與第四靶材的位置進(jìn)行調(diào)換，第一靶材與第二靶材的位置進(jìn)行調(diào)換，使用離子源進(jìn)行第三次濺射；最后將第二靶材與第三靶材的位置進(jìn)行調(diào)換，第一靶材與第四靶材的位置進(jìn)行調(diào)換，使用離子源進(jìn)行第四次濺射。這樣設(shè)置使得四個(gè)靶材只用經(jīng)過平面移動(dòng)不用經(jīng)過旋轉(zhuǎn)即能使靶材的四個(gè)角落均被濺射，而且平面移動(dòng)的次數(shù)最少，不會(huì)出現(xiàn)靶材使用過的角落與沒有使用過的角落拼接在一起的情況，給濺射工作帶來了方便。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：

本實(shí)用新型一種利用率高的離子源濺射靶材裝置，通過設(shè)置四個(gè)靶材，并將四個(gè)靶材可拆卸地呈田字形結(jié)構(gòu)拼接于背板上，使得離子源第一次濺射后能重新調(diào)整四個(gè)靶材拼接時(shí)的相對位置，使用離子源再次進(jìn)行濺射，重復(fù)靶材位置調(diào)整及離子源濺射的工作直至每個(gè)靶材的四個(gè)角均被使用為止，該裝置不但能大幅度提高靶材的利用率，降低生產(chǎn)成本，而且能保證靶材材料沉積速率的穩(wěn)定性，保證制造的薄膜不受污染；通過將背板設(shè)置為矩形結(jié)構(gòu)，由于四個(gè)靶材均為矩形結(jié)構(gòu)，將其固定于背板上時(shí)占據(jù)的面積也為矩形面積，相比于傳統(tǒng)的圓形結(jié)構(gòu)的背板，矩形結(jié)構(gòu)的背板能用最小的面積來固定四個(gè)靶材，這減小了背板占用的空間面積；通過將四個(gè)靶材及背板均設(shè)置為正方形結(jié)構(gòu)，由于靶材的長和寬相同，便于靶材的隨意拼接，提高離子源濺射生產(chǎn)薄膜的工作效率；通過在上設(shè)有用于對四個(gè)靶材進(jìn)行定位的定位結(jié)構(gòu)，便于幫助工作人員定位四個(gè)靶材拼接時(shí)的中心位置，提高靶材固定的速度；通過將定位結(jié)構(gòu)設(shè)置為十字形定位線，將四個(gè)靶材分別固定在十字形定位線的四個(gè)直角內(nèi)，實(shí)現(xiàn)靶材的快速精確固定，或者將所述定位結(jié)構(gòu)設(shè)置為設(shè)于背板上的邊框，將四個(gè)靶材均固定在邊框內(nèi)，實(shí)現(xiàn)靶材的快速精確固定；通過在四個(gè)靶材及背板上均設(shè)有金屬結(jié)構(gòu)，并使靶材與背板通過金屬結(jié)構(gòu)焊接連接，便于通過控制金屬結(jié)構(gòu)的溫度的改變，實(shí)現(xiàn)靶材與背板的重新固定或重新脫離；通過在背板上設(shè)有水路冷卻系統(tǒng)，便于使背板持續(xù)保持較低的溫度，防止離子源濺射靶材生產(chǎn)薄膜的過程中靶材與背板脫離。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一種利用率高的離子源濺射靶材裝置的示意圖。

圖2為離子源濺射靶材生產(chǎn)薄膜的示意圖。

圖3為傳統(tǒng)的離子源濺射擺動(dòng)的靶材生產(chǎn)薄膜的示意圖。

圖4為離子源第一次濺射時(shí)靶材的示意圖，其中橢圓區(qū)域?yàn)榇秊R射區(qū)域，中間十字線為四個(gè)靶材的拼接線。

圖5為離子源第二次濺射時(shí)靶材的示意圖，其中橢圓區(qū)域?yàn)榇秊R射區(qū)域，虛線與邊框圍成區(qū)域?yàn)橐褳R射區(qū)域，中間十字線為四個(gè)靶材的拼接線。

圖6為離子源第三次濺射時(shí)靶材的示意圖，其中橢圓區(qū)域?yàn)榇秊R射區(qū)域，虛線與邊框圍成區(qū)域?yàn)橐褳R射區(qū)域，中間十字線為四個(gè)靶材的拼接線。

圖7為離子源第四次濺射時(shí)靶材的示意圖，其中橢圓區(qū)域?yàn)榇秊R射區(qū)域，虛線與邊框圍成區(qū)域?yàn)橐褳R射區(qū)域，中間十字線為四個(gè)靶材的拼接線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。其中，附圖僅用于示例性說明，表示的僅是示意圖，而非實(shí)物圖，不能理解為對本專利的限制；為了更好地說明本實(shí)用新型的實(shí)施例，附圖某些部件會(huì)有省略、放大或縮小，并不代表實(shí)際產(chǎn)品的尺寸；對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，附圖中某些公知結(jié)構(gòu)及其說明可能省略是可以理解的。

本實(shí)用新型實(shí)施例的附圖中相同或相似的標(biāo)號對應(yīng)相同或相似的部件；在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，若有術(shù)語“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此附圖中描述位置關(guān)系的用語僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。

實(shí)施例

本實(shí)施例一種利用率高的離子源濺射靶材裝置的示意圖如圖1所示，包括背板1及可拆卸地設(shè)于所述背板1上的第一靶材21、第二靶材22、第三靶材23及第四靶材24；所述四個(gè)靶材均為矩形結(jié)構(gòu)，且四個(gè)靶材呈田字形結(jié)構(gòu)拼接在一起。

使用離子源濺射該靶材裝置生產(chǎn)薄膜的示意圖如圖2所示，將離子源4、該靶材裝置及產(chǎn)品平臺(tái)5置于真空腔室3內(nèi)，將四個(gè)靶材可拆卸地呈田字形結(jié)構(gòu)拼接于背板1上，使用離子源4對四個(gè)靶材進(jìn)行第一次濺射，靶材材料沉積到產(chǎn)品平臺(tái)5上；然后，重新調(diào)整四個(gè)靶材拼接時(shí)的相對位置，使用離子源4對四個(gè)靶材再次進(jìn)行濺射，靶材材料再次沉積到產(chǎn)品平臺(tái)5上；最后，重復(fù)靶材位置調(diào)整及離子源4濺射的工作直至每個(gè)靶材的四個(gè)角均被使用為止。本實(shí)用新型一種利用率高的離子源濺射靶材裝置，不但能大幅度提高靶材的利用率，降低生產(chǎn)成本，而且能保證靶材材料沉積速率的穩(wěn)定性，保證制造的薄膜不受污染。

其中，所述背板1為矩形結(jié)構(gòu)。由于四個(gè)靶材為矩形結(jié)構(gòu)，將其固定于背板1上時(shí)占據(jù)的面積也為矩形面積，相比于傳統(tǒng)的圓形結(jié)構(gòu)的背板1，矩形結(jié)構(gòu)的背板1能用最小的面積來固定四個(gè)靶材，這減小了背板1占用的空間面積。

另外，四個(gè)靶材呈田字形結(jié)構(gòu)拼接在一起時(shí)的尺寸與背板1的尺寸相匹配。這樣設(shè)置能最大程度地減小背板占用的空間面積。本實(shí)施例中，四個(gè)靶材及背板1均為正方形結(jié)構(gòu)，這樣設(shè)置由于靶材的長和寬相同，便于靶材的隨意拼接，提高離子源濺射生產(chǎn)薄膜的工作效率。

其中，背板1上設(shè)有用于對四個(gè)靶材進(jìn)行定位的定位結(jié)構(gòu)，定位結(jié)構(gòu)便于幫助工作人員定位四個(gè)靶材拼接時(shí)的中心位置，提高靶材固定的速度。具體實(shí)施中，將定位結(jié)構(gòu)設(shè)置為設(shè)于背板1中心的十字形定位線，將四個(gè)靶材分別固定在十字形定位線的四個(gè)直角內(nèi)，實(shí)現(xiàn)靶材的快速精確固定；或者，將所述定位結(jié)構(gòu)設(shè)置為設(shè)于背板1上的邊框，將四個(gè)靶材均固定在邊框內(nèi)，實(shí)現(xiàn)靶材的快速精確固定；本實(shí)施例中，定位結(jié)構(gòu)為十字形定位線。

另外，四個(gè)靶材及背板1上均設(shè)有金屬結(jié)構(gòu)，靶材與背板1通過金屬結(jié)構(gòu)焊接連接；這樣設(shè)置便于通過控制金屬結(jié)構(gòu)的溫度的改變，實(shí)現(xiàn)靶材與背板1的重新固定或重新脫離，金屬結(jié)構(gòu)為低熔點(diǎn)的金屬結(jié)構(gòu)，具體為錫金屬結(jié)構(gòu)、銦金屬結(jié)構(gòu)或銦錫合金金屬結(jié)構(gòu)中的任一種，本實(shí)施例中使用銦金屬結(jié)構(gòu)，對靶材及背板1進(jìn)行降溫處理以使銦金屬結(jié)構(gòu)的溫度降低，靶材即能與背板1固定連接，對靶材及背板1進(jìn)行加熱處理以使銦金屬結(jié)構(gòu)的溫度升高，靶材即能與背板1脫離。本實(shí)施例中，背板1上設(shè)有水路冷卻系統(tǒng)，水路冷卻系統(tǒng)便于使背板1持續(xù)保持較低的溫度，防止離子源濺射靶材生產(chǎn)薄膜的過程中靶材與背板1脫離。

使用離子源對該濺射靶材裝置進(jìn)行濺射生產(chǎn)薄膜時(shí)，該靶材裝置的具體使用包括如下步驟：

S1.將第一靶材21、第二靶材22、第三靶材23及第四靶材24呈田字形結(jié)構(gòu)拼接于背板1上，使用離子源進(jìn)行第一次濺射；

S2.濺射結(jié)束后，重新調(diào)整四個(gè)靶材的位置，使用離子源再次進(jìn)行濺射；

S3.重復(fù)步驟S2，直至每個(gè)靶材的四個(gè)角均被使用為止。

使用離子源對該濺射靶材裝置進(jìn)行濺射生產(chǎn)薄膜時(shí)，通過重復(fù)靶材位置調(diào)整及離子源濺射的工作，使得每個(gè)靶材的四個(gè)角均能被使用，相比于濺射傳統(tǒng)的圓形靶材生產(chǎn)薄膜，該射靶材裝置的使用方式能將靶材的利用率提高到四倍，大大降低生產(chǎn)成本，而且使用該靶材裝置生產(chǎn)薄膜時(shí)不用擺動(dòng)靶材，能保證靶材材料沉積速率的穩(wěn)定性，防止靶材擺動(dòng)幅度過大造成的離子束轟擊到靶材外沿污染薄膜的問題出現(xiàn)。圖3為傳統(tǒng)的離子源濺射擺動(dòng)的靶材生產(chǎn)薄膜的示意圖。

其中，步驟S3中，首先將第一靶材21與第四靶材24的位置進(jìn)行調(diào)換，第二靶材22與第三靶材23的位置進(jìn)行調(diào)換，使用離子源進(jìn)行第二次濺射；然后將第三靶材23與第四靶材24的位置進(jìn)行調(diào)換，第一靶材21與第二靶材22的位置進(jìn)行調(diào)換，使用離子源進(jìn)行第三次濺射；最后將第二靶材22與第三靶材23的位置進(jìn)行調(diào)換，第一靶材21與第四靶材24的位置進(jìn)行調(diào)換，使用離子源進(jìn)行第四次濺射。圖4至圖7為離子源先后四次濺射時(shí)靶材的示意圖。這樣設(shè)置使得四個(gè)靶材只用經(jīng)過平面移動(dòng)不用經(jīng)過旋轉(zhuǎn)即能使靶材的四個(gè)角落均被濺射，而且平面移動(dòng)的次數(shù)最少，不會(huì)出現(xiàn)靶材使用過的角落與沒有使用過的角落拼接在一起的情況，給濺射工作帶來了方便。

顯然，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非是對本實(shí)用新型的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。