喷涂机和操作喷涂机的方法技术

一种通过喷射的方法喷涂基片的喷涂机，包含一处理腔和一安装在处理腔内的靶电极（３、３’），靶电极材料能够从靶电极在朝向基片的方向上喷涂以覆盖基片。所述喷涂机包括，为预喷射靶电极而将喷射方向（Ｓ）调节到指向远离基片的方向的装置，以及为通过喷射来自靶电极（３、３’）的物质来喷涂基片而将喷射方向（Ｓ）调节到指向基片的方向的装置。例如，排列的改变可以通过围绕平板阴极２的纵轴将所述阴极（２、２’）旋转一个９０°或１８０°的角度来实现。一种相应的方法包括如下步骤：将靶电极（３、３’）插入喷涂腔；排空所述喷涂腔；将喷射方向（Ｓ）调节到远离基片平板４的方向；靶电极（３、３’）预喷射；将喷射方向（Ｓ）调节到指向基片平板４的方向；以及通过喷射来自靶电极（３、３’）的材料喷涂基片。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通过喷射的方法喷涂基片的喷涂机，该喷涂机包含一处理腔室和一安置在所述处理腔室内的靶电极，目标物质能够从靶电极朝基片的方向喷涂以涂覆基片，本专利技术也涉及一种操作喷涂机的方法。
技术介绍
在传统喷涂机中，新插入的靶电极必须被预喷涂或在处理开始之前在真空中调节一段时间。这是必要的因为喷射靶电极必须在实际预期的喷涂过程之前被调节从而保障喷涂过程的无故障操作。特别是，所述靶电极必须在处理开始之前通过逐渐提高喷射功率的方式提升到操作温度，因为尤其是陶瓷靶电极，可能会因突然引入高喷射功率时产生的热应力喷射而毁坏。而且，在喷涂舱室充满后，靶电极被来自清洁工作的干扰物质覆盖，比如水分子或灰尘。即使在靶电极制造之后清除靶电极表面的残留物，例如切削油、指印等，这些污染物可能已经渗入到靶电极材料的较深的分子层并且可能不容易由清洁过程清除。出于这个原因，预喷射还用于在实际喷涂过程开始之前将靶电极表面从这些污染物中解放出来。在预喷射阶段期间，需要大量的基片。比如从大概80到100个基片。这种对基片的需求产生了高的成本，基片用于对靶电极进行预喷射，每一次靶电极都被更换。而且，由于这些基片不适合进一步的使用，所以必须被废弃。为了削减这些成本，例如在基片垂直排列的喷涂机内，使用所谓的虚拟载体用于预喷射来代替载体上更昂贵的基片是可能的。然而，使用虚拟载体有两个缺点。首先，当预喷射阶段完成时，虚拟载体也必须废弃或清洁并且无尘存放，其次，接下来使用的在操作期间传送通过喷涂机内部的加热装置的加工载体没有被提升到操作温度。这就是说，预喷射阶段没有产生希望的加工条件。而且，除了加工载体以外必须提供虚拟载体。另一个可能性在于旋转置于所述靶电极和所述基片之间的间隙中的一个所谓的金属栅，所述金属栅的目的是吸收在预喷射阶段所喷射的微粒并且防止基片被不期望的喷涂。除了用于旋转金属栅的精细结构之外，在这点上不利的是，，金属栅必须在接近所述基片处旋转，结果在生产过程中喷出的任何喷涂微粒都能够到达基片上。每一个为了覆盖在预喷射模式中所涂覆的所述表面而添加的设备都会致使这种解决方案更昂贵。专利技术目的从此开始，本专利技术的目的在于，提供一种喷涂机和一种操作喷涂机的方法，通过这种方法在喷涂机运行时减少材料的费用，特别是基片的费用。在本专利技术中，利用根据权利要求1所述的一种喷涂机和根据权利要求22所述的一种方法实现了这一目的。本专利技术的通过喷射的方式喷涂基片的喷涂机包含一个处理腔室和被安置于处理腔室的一靶电极，靶电极材料能够从靶电极朝基片的方向喷射以涂覆所述基片，所述喷涂机具有将喷射方向调整到第一方向从而在第一操作模式下操作喷涂机和将喷射方向调整到第二方向从而在第二操作模式下操作喷涂机的装置。所述装置用于可选择的改变所述喷射方向。因此，例如，在每种操作模式下能够确定喷射方向是否应该指向基片或者是否喷射应该在与此不同的方向上发生。喷射方向意指被喷射的材料主要运动的方向。本领域的技术人员可以理解微粒的运动方向在主要喷射方向上发生散射。一个主要的喷射方向是可决定的，然而，可能被指定到所述喷射方向。切换操作模式时喷射方向的调节或者在调节中的改变可能由操作人员实现。所述喷涂机被设计成喷射方向是可以改变的而不需要喷射腔室内的干预，即不需要预先排空所述腔室。尤其，所述第一方向是朝向基片的方向并且所述第二方向是远离基片的方向。因此，在不同的操作阶段，无论通过机器运送的基片在本阶段内是否被喷涂灵活的改变都是有范围的。朝向所述基片的方向指基本垂直于基片表面的方向或基片通过所述喷涂机传送的传送平面的方向。朝向基片的方向进一步指从靶电极喷射的微粒在喷射方向上没有显著的散射能够到达基片表面。所述喷涂机是可变的，对于靶电极的预喷涂，优选第二操作模式，并且对于用来自靶电极的材料通过喷射涂覆基片，选用第一操作模式。在两位置(第二位置用于预喷射远离基片的方向，第一位置是常规的，预期的涂覆操作朝向基片的方向)的最小值之间改变喷射方向的可能性，而不用因为排列改变而排空所述喷涂机，决定了本专利技术。在本专利技术中，所述阴极被加工成使得喷射方向能被调节基本垂直于所述靶电极的表面。因此，所述常规喷涂操作的喷射方向被调节基本垂直于靶电极表面且垂直于基片表面。因此，靶电极表面基本平行于基片表面，喷射优选地从靶电极表面上产生。然而，在预喷射期间，喷射方向应该被调节到远离基片的方向。这意味着在喷射方向上喷射的微粒不会达到所述基片表面。这会避免在预喷射阶段期间不必要的基片消耗。然而，因为喷涂机内的情况与期望的喷涂过程期间的情况在其它方面是一样的，空的基片载体可以传送通过所述喷涂机从而被加热。这意味着预喷射阶段可能被用于创造对于操作必要的加工条件。所述载体在预期的喷涂操作的开始已经可以被有效地使用。在这点上，“预喷射”意指喷涂机的运转或者先于实际预期喷涂过程的预操作。所述喷涂机如预期那样的使用减少了用于基片或虚拟载体的所述材料的需求，基片或虚拟载体随后必须废弃或清洁并储藏。这导致所述喷涂机的操作期间成本的优势。调整喷射方向的装置被特别形成以便所述喷射方向可以通过旋转喷射方向经过一个角度而改变，尤其是90°到180°之间的角度。从而，喷射方向能够旋转远离基片平面。优选地，所述喷涂机有一个用于收集靶电极在第一方向上喷射出的材料的收集设备。例如，所述收集设备可以是一金属收集器。就形状和排列而言，该收集设备被形成或定位成，使得在预喷射期间，几乎没有可能被喷射的颗粒撞击到用于基片的传送板，污染壳体或安装在喷涂腔室内的其他元件。所述收集设备可以有一设置成基本垂直于第二方向的表面。然而，同样可想象到的是金属收集器的V形排列，其设置为由其边缘描述的开口区域基本上垂直于第二方向设置，以便喷射的微粒通过这个开口。无论如何应该形成并设置收集设备以便在预喷射阶段期间喷射的微粒撞击到收集区。尤其是，所述喷涂机有一承载所述靶电极的平板阴极。平板阴极有一基本平坦的靶电极表面，在常规喷涂操作中该靶电极表面基本平行于基片的传送平面。用于调节所述喷射方向的装置有一特别用于旋转平板阴极的旋转机械装置。借助于本专利技术，在预喷射阶段期间，所述喷射方向能够被相对于期望的喷涂操作期间的喷射方向旋转。自然地，所述旋转机械装置能够从外面开动，即，不需要该喷涂机的排空，从而依赖于正进行的是预喷涂还是所期望的喷涂，喷涂方向能够在至少两个方向之间旋转。所述旋转机械装置可以制成使得平板阴极可绕所述阴极的纵轴旋转。对于靶电极相对于所述基片表面的预喷射，阴极可以是倾斜的或可以旋转一个角度。这意味着靶电极的表面被旋转远离所述基片平面，优选横向地，倾斜地或是朝着尾部的相反的方向。结果，在预喷射期间避免喷射的微粒撞击到用于基片的传送板和基片载体上。所述阴极的倾斜也意味着所述旋转轴不必在阴极的纵向的中心。旋转轴可以被平行的和稍微倾斜于阴极纵轴的轴替代，只要实现了在预喷射阶段期间将喷射方向远离靶电极的功能。所述旋转机械装置包括一马达驱动器。在另一个实施例中，所述喷涂机包括承载所述靶电极的可旋转阴极，靶电极相对于阴极的载体结构被可旋转的安装。一个可旋转的阴极通常包含一圆柱形载体，靶电极安装在圆柱形载体上。在操作中，旋转靶电极从而确保所述物质均衡的移除。此外，准备了磁铁系统，磁铁系统基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过喷射方式喷涂基片（４ａ、４ｂ、４ｃ）的喷涂机，包含一处理腔室和一安装在处理腔室内的靶电极（３、３’），目标物质可从所述靶电极（３、３’）朝向所述基片（４ａ、４ｂ、４ｃ）的方向喷涂从而覆盖所述基片（４ａ、４ｂ、４ｃ），其特征在于：所述喷涂机包括，为在第一操作模式下预喷射靶电极而将喷射方向（Ｓ）调节第一方向（Ｓ１）的装置，以及为在第二操作模式下操作喷涂机而将喷射方向（Ｓ）调节到第二方向的装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：奥立弗海梅勒，
申请(专利权)人：应用材料有限责任与两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]