圓形平面磁控濺射靶材結構

圓形平面靶采用螺釘或釬焊方式緊緊固定在由永磁體(包括環形磁鐵和中心磁柱)、水冷套和靶外殼等組成的陰極體上。

圓形平面磁控濺射靶的結構：

1—冷卻水管;2—軛鐵;3—真空室;4—環形磁鐵;5—水管;6—磁柱; 7—靶子;8—螺釘;9—壓環;10—密封圈;11—靶外殼;12—屏蔽罩;13—螺釘;14—絕緣墊;15—絕緣套;16—螺釘

通常，濺射靶接500-600V負電壓;真空室接地;基片放置在濺射靶的對面，其電位接地、懸浮或偏壓。因此，構成基本上是均勻的靜電場。永磁體或電磁線圈在靶材表面建立如下圖的曲線形靜磁場：

圓形平面磁控靶的磁力線：

1—陰極;2—極靴;3—永久磁鐵;4—磁力線

該磁場是以圓形平面磁控靶軸線為對稱軸的環狀場。從而實現了電磁場的正交和對等離子體區域的封閉的磁控濺射所必備的條件。由磁場形狀決定了異常輝光放電等離子區的形狀，故而決定了靶材刻蝕區是一個與磁場形狀相對稱的圓環。

冷卻水的作用是控制靶溫以保證濺射靶材處于合適的冷卻狀態。溫度過高將引起靶材熔化，溫度過低則導致濺射速率的下降。

屏蔽罩的設置，是為了防止非靶材零件的濺射，提高薄膜純度。并且該屏蔽罩接地，還能起著吸收低能電子的輔助陽極的作用。其位置，可以通過合理設計屏蔽罩與陰極體之間的間隙來確定，其值應小于二次電子擺線軌跡的轉折點距離dt,一般≤3mm。

磁控濺射的磁場時由磁路結構和永久磁體的剩磁(或電磁線圈的安匝數)所決定的。

最終表現為濺射靶表面的磁感應強度B的大小及分布。通常，圓形平面磁控濺射靶表面磁感應強度的平行分量B1為0.02-0.05T，其較好值為0.03T左右。因此，無論磁路如何布置，磁體如何選材，都必須保證上述B1要求。