用于溅射装置端块的插件制造方法及图纸

本发明专利技术介绍了一种用于引入到磁控管溅射装置的安装基座（３１４）和端块（３１０）之间的插件（３４０）。该插件的一端和另一端分别具有与端块界面（３２２）相同的复制端块界面以及与安装基座界面（３２０）相同的复制安装基座界面（３２０’，３２２’）。插件的内部设有用于在安装基座（３１４）和端块（３１０）之间传递冷却剂、电流和原动力的传递杆（３４２）和管道（４４４，４４４’）。插件（３４０）用于调节靶材和基体之间的距离。该插件的一种有利的实施例中结合有弹性装置，用于适应由于靶材管的热膨胀或下垂造成的端块的轻微移动。在另一种有利的实施例中，插件非常长，以至于与基体的平面交叉。以这种方式，可以便利地安装靶材，以便对与基体的正常镀覆侧相反的另外一侧镀覆，而不需要对溅射装置进行较大的改造。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种附件，即一种插件，用于在溅射装置中调节溅射 把材和基体之间的距离。通过引入本专利技术的插件，就可以方便地调节 该距离，而无需对溅射装置做进一步的改变。
技术介绍
賊射已经成为一种为平面基体镀覆的确立的镀覆技术，例如镀覆 显示器玻璃板、窗玻璃、触摸屏和许多其它同等器件。在溅射装置中， 要被镀覆的基体在溅射磁控管的前方传送。该溅射磁控管作为原子喷 射源，这样，用于镀覆基体的靶材原子就被从低压气态等离子体中电 加速出来的离子逐出乾材表面。该等离子体被磁场限制，该磁场由与 耙材賊射恻相对安装的磁铁所维持。>^*賊射过程中，耙材和基体之 间的距离很重要，下面将介绍各种原因。尽管原子主要在垂直于靶材表面的方向喷射，但是由于原子逐出 过程的随机特性，所以仍存在相当大的角扩散。为了保证镀覆的均匀， 因此可取的是使靶材超出基体边缘至少是靶材到基体之间距离的两 倍。因此，耙材到基体之间的距离越大，就导致了在边缘处溢出越多。 更多的溢出自然也意味着总的镀覆速度更慢。另外，靶材到基体之间 的距离越大意味着被逐出的靶材原子在到达基体的途中与气体原子发 生碰撞的概率越高，因此也导致镀覆的效率更低。有时，需要使磁场 线一直延伸到基体，以便微调镀覆性能。当这是必要时，采用特殊的 磁铁阵列，以产生延伸更远的磁场。由于磁场强度随着耙材到基体之 间的距离而急剧降低，即偶极子场，因此这种所谓的不平衡磁控管 延伸磁场线的可能性在距离上是相当受限制的。在这种情况下，将磁 控管整个地移动更靠近基体以使被镀覆的基体处于磁场线的影响下是会有帮助的。靶材到基体的距离还影响基体的温度由于气体离子的冲击，靶 材趋向于变得非常热(并因此不得不进行冷却)，因此热辐射将会使基 体变热。有时，这在镀覆过程中是有帮助的，例如改进了镀覆中的粘 着或副反应，但对于基体也是有害的，例如当基体具有低软化点时。 在这种情况下，有必要增加革巴材到基体之间的距离。同样，有趣的是，为了限制在靶材基体处的起弧影响，又需要增 大靶材到基体之间的距离。电弧，即产生在靶材表面上的溅射区域和 非賊射区域之间的火花，可施加足够的能量来将较大的靶材碎块朝基 体喷射。当该现象离基体太近发生时，就会导致镀覆缺陷。因此， 一直需要在溅射装置中能调整靶材到基体之间的距离。尽 管对于静止的平面镀覆机，例如在电子工业中用于对200mm或 300mm直径的芯片镀覆的镀覆机来说，调整靶材到基体的距离相对简 单，但是对于在大面积镀覆机中延伸超过4米宽度的可旋转的管状靶 材来说，调整耙材到基体的距离就困难得多。4^cKd、 ey的系列美国专利(4356073 、 4422916 、 4443318 、 4445997 、 4466877 )首先介绍了通过提供可旋转的管形靶材来将靶材送进等离子 体的构思，其中，稳定的伸长磁场被维持在该靶材表面处。更大的原 料、更好的冷却和更好的过程控制，这些优点的重要性胜过了安装靶 材复杂度较大的缺点。实际上，必须给靶材提供高电流以维持等离子 体，而这又导致必须当耙材在必须保持静止的磁阵列前旋转的同时通 过循环进出靶材的冷却剂来冷却靶材，并且所有这些都需同时保持真 空的完整性。基本上，从该基本设想引申出两种相竟争的设计方案。 首先， 一种解决方案是由安装在真空室壁上的称为端块的单个 轴承箱来给靶材管输入输出必要的冷却剂、供给必要的电流和提供必 要的原动力。该情况下，靶材轴线通常垂直于安装端块的壁。这种安 装叫做悬臂安装(US 4549885、 US 4519885、 US 5200049、 US 2004/0140208、 WO 2006/023257 )。在与端块相对的革巴材端处有必要设5置小型机械支撑，以便在操作过程中提供机械支撑作用。通过为把端 块安装到壁上的安装螺钉提供细长缝，就可以相对轻松地调整靶材到 基体的距离。其次，第二种解决方案是通过位于靶材两端的两个端块来给靶材 分配必需品。该情况下，靶材被安装成其轴线平行于安装端块的壁。因此，这两个端块为直角型。US 4422916 、 US 44459975 、 US 5096562 、 US 6736948、 WO 2006/007504中介绍了进一步发展的例子。在这第二 种解决方案中，出现了两种设计学派，在一种设计学派中，端块 是附连到壁上的盒，从壁的大气侧可以触及并且可看见盒的内部(例 如US 6736948);在第二中设计学派中，端块是封闭的模块盒，该 模块盒具有与结合到装置壁中的基座上的界面相匹配的界面，其中界 面允许用单个锁定螺钉快速安装(拆卸)，如 http:Vwww.bekaert.com/bac/Products/Sputter%20hardware/End%20 Block.htm所示。图la和lb提供了后一种设计的简图，其中，用于承载可旋转耙 材112的端块110被可拆卸地附连到安装基座114上，该安装基座114 设在溅射装置的壁116中。安装基座114具有与端块界面122相匹配 的基座界面120。界面120、 122通过螺紋环118而被互相压紧。冷却 剂或电流或原动力通过界面120、 122从供应管线122、 122，传递给乾 材112。当为了将可旋转靶材移动远离安装基座也即移动靠近基体而 需要对该现有设计进行修改时，在溅射装置的壁上切出开口。如图2a 和2b所示，通过在溅射装置的壁216上切出开口并将盒子230焊接到 壁上或用具有静密封(例如O型圏)的螺栓将其拧紧到壁上，可以进 行上述修改。在盒子230的底部安装安装基座214。不必说，这样的 过程使得对賊射装置的改动耗时、巨大。此外，所有的供给管线都需 要延长，并且在盒子内连接供给管线不容易。因此，专利技术人寻找并找 到了这个问题的解决方案。
技术实现思路
6因此，本专利技术的目的是提供一种快速、可逆并且简单的系统，通 过该系统，可以改变溅射装置中端块的空间位置。本专利技术引进了一种 附件，在端块是封闭、模块式的情况下，该附件提供了在几分钟内改 变安装基座和端块之间距离的可能性。除了端块定位的问题以外，下 面还将介绍作为附加好处而解决的其它一些问题。依据本专利技术的第一方面，提供了一种具有权利要求1所述特征的 插件。该插件可以被插入在端块和溅射装置内部可利用的安装基座之 间。本领域中已知这种安装基座/端块的组合。通常，在可安装到溅射 装置上的溅射模块上可有一个或多个(通常为偶数)安装基座。这种 安装基座通常包括被固定到溅射模块的法兰上的挡圏，该法兰是与溅 射装置真空密封地接合的法兰。该安装基座具有与端块的端块界面相 匹配的基座界面，通过使这些界面相互匹配，当基座和端块互相夹紧 时，冷却剂输入或冷却剂抽取或电流输入或操作可旋转靶材所需的原 动力这些必需品就自动互连。此外，界面具有防止可能产生的冷却剂泄漏和/或气体泄漏的装置，例如o型圏和o型圏接收槽。对于端块本身来说，靶材管是通过旋转连接器连接的。本领域中已知多种连接器，例如在US 5591314和WO 00/00766中介绍的连接器。端块的功 能是将溅射必需品传输给靶材，同时允许靶材在真空中旋转，为了达 到这个目的，在端块内部设置有旋转真空密封、旋转冷却剂密封、旋 转电流连接器、承载粑材的支本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种插件，该插件可插入到在溅射镀覆装置内部可利用的安装基座和可拆除地附连到所述安装基座上的端块之间，所述端块用于在所述溅射镀覆装置内部承载可旋转的溅射磁控管，所述安装基座具有与所述端块的端块界面相匹配的基座界面，其特征在于，在所述插件的一端设有复制基座界面，并且在所述插件的另一端设有复制端块界面，所述插件还包括用于可操作地将所述安装基座与所述端块连接的装置，从而为所述端块在所述溅射镀覆装置内的定位提供了增大的自由度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】EP 2006-6-19 06115659.21、一种插件，该插件可插入到在溅射镀覆装置内部可利用的安装基座和可拆除地附连到所述安装基座上的端块之间，所述端块用于在所述溅射镀覆装置内部承载可旋转的溅射磁控管，所述安装基座具有与所述端块的端块界面相匹配的基座界面，其特征在于，在所述插件的一端设有复制基座界面，并且在所述插件的另一端设有复制端块界面，所述插件还包括用于可操作地将所述安装基座与所述端块连接的装置，从而为所述端块在所述溅射镀覆装置内的定位提供了增大的自由度。2、 根据权利要求1所述的插件，其中，所述可旋转的溅射磁控管 是伸长的管状磁控管。3、 根据权利要求1到2任意一项所述的插件，其中，所述端块是 直角端块。4、 根据权利要求1到3任意一项所述的插件，其中，所述复制基座界面的平面基本上^rrf所述复制端块界i^恃平面。5、 根据权利要求1到3任意一项所述的插件，其中，所述复制基 座界面的平面基本上垂直于所述端块界面的平面。6、 根据权利要求1到5任意一项所述的插件，其中，相互配合的 所述界面通过螺紋环相互固定到一起。7、 根据权利要求1到5任意一项所述的插件，其中，相互配合的 所述界面通过分段张紧圏相互固定到一起。8、 根据权利要求1到5任意一项所述的插件，其中，相互配合的 所述界面通过卡口式连接而相互固定到一起。9、 根据权利要求1到8任意一项所述的插件，该插件还包括用于 在所述安装基座和所述端块之间传递冷却剂、电流和原动力的传递装 置。10、 根据权利要求1到9任意一项所述的插件，该插件还包括弹 性装置，以用于允许所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：I范德普特，W德博斯谢尔，
申请(专利权)人：贝卡尔特先进涂层公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]