磁控溅射铁磁性靶材的设计与改进

   将铁磁性靶材的厚度减薄是解决磁控溅射铁磁材料靶材的常见方法。如果铁磁性靶材足够薄，则其不能*屏蔽磁场，一部分磁通将靶材饱和，其余的磁通将从靶材表面通过，达到磁控溅射的要求。这种方法的大缺点是靶材的使用寿命过短，同时靶材的利用率很低。而且薄片靶材的另一个缺点是溅射工作时，靶材的热变形严重，往往造成溅射很不均匀。

 

   一种对铁磁性靶材进行的改进设计是在靶材表面刻槽，槽的位置在溅射环两侧 。这种设计的靶材适用于具有一般导磁率的铁磁性靶材，例如镍。但对具有高导磁率的靶材料效果较差。虽然靶材的这种改进增加了靶材的成本，但这种措施无需对溅射阴极进行改动，能在一定程度上满足溅射铁磁性材料的需求。

 

   给出了一种间隙型刻槽改进靶材。该靶所用的阴极是平面磁控溅射型的。靶磁场由置于靶的铜背板下方的水冷却的永磁体产生。在两个磁极之间的中心位置处和不带靶材的阴极表面上，其磁场强度为0.145 T。靶材可以为铁、镍等导磁材料，将靶材粘在铜背板上以后，用刀具在靶材上沿其宽度方向切出所要求的间隙。其原理是在靶材表面上切出许多截断磁路的间隙，使得在靶材尚未达到磁饱和的条件下，通过控制间隙宽度和间隙的间隔，即可在磁性材料靶表面上产生均匀的，较大的漏泄磁场。从而使靶材表面上能够形成正交磁场，而达到磁性材料的高速磁控溅射成膜的目的，这种磁系统可以允许磁性靶材的厚度超过20 mm。