申请/专利权人：零件喷涂公司

申请日：2015-03-19

公开（公告）日：2020-05-22

公开（公告）号：CN106795621B

主分类号：C23C14/34(20060101)

分类号：C23C14/34(20060101);C23C14/35(20060101)

优先权：["20140428 US 14/263250"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.05.22#授权;2017.06.23#实质审查的生效;2017.05.31#公开

摘要：一种用于旋转靶阴极的磁控管组件包括：细长的支撑结构；磁棒结构，其活动地定位在支撑结构下方；以及多个驱动模块，其联接到支撑结构。所述驱动模块中的每一个均包括操作性地联接到磁棒结构的机动化致动机构。控制器和电池模块联接到支撑结构，并与驱动模块操作性连通。所述控制器和电池模块包括电子控制器和至少一个可再充电电池。所述电池被构造成向每个机动化致动机构和电子控制器供能。一个或多个动力生成模块联接到支撑结构并与电池电气连通，使得从动力生成模块输出的电能使电池再充电。

主权项：1.一种用于旋转靶阴极的磁控管组件，所述磁控管组件包括：细长的支撑结构；磁棒结构，其活动地定位在所述支撑结构下方；多个驱动模块，其联接到所述支撑结构，所述驱动模块中的每一个均包括操作性地联接到所述磁棒结构的机动化致动机构；控制器和电池模块，其机械联接到所述支撑结构并与所述驱动模块操作性连通，所述控制器和电池模块包括电子控制器和至少一个可再充电电池，所述电池被构造成向每个机动化致动机构和所述电子控制器供能；以及一个或多个动力生成模块，其联接到所述支撑结构并与所述电池电气连通，使得从所述一个或多个动力生成模块输出的电能使所述电池再充电。

全文数据：溅射设备[0001]相关申请的交叉引用本申请是2013年9月6日提交的美国专利申请序列No.14019,877的部分连续案，所述专利申请要求2013年3月1日提交的美国临时专利申请序列No.61771，460的权益，所述两份专利申请特此通用引用并入本文。背景技术[0002]旋转靶的磁控管派射是众所周知的，且广泛地被用于在多种多样的基底上产生多种多样的薄膜。在旋转靶磁控管派射的最基本形式中，待溅射的材料或者以管的形状形成，或者被粘附于由刚性材料制成的支撑管的外表面。磁控管组件安置在管内并供应磁通量，所述磁通量渗透靶使得在靶的外表面处存在足够的磁通量。由磁控管组件产生的磁场被设计为使得其固持从靶发出的电子以便提高电子将与工作气体电离碰撞的可能性，因此提高溉射过程的效率。[0003]补偿靶腐蚀作用正变得愈加重要，因为期望增加靶厚度并在更加敏感的过程条件下操作溅射过程。对更厚的靶的期望在很大程度上由陶瓷靶的制造成本驱动，但也是期望的，以便在戮射镀膜仪内侧具有可用材料的更大存量，从而进行更长的涂覆运动campaign。在更加敏感的过程条件中进行过程的需求由在反应模式溅射中获得更高沉积速率和或精细地控制膜化学组成的期望驱动。[0004]与原材料的成本相比，一些材料具体地陶瓷透明导电氧化物TC0材料的靶的制造成本是相对高的。为了改善这些靶的经济性，期望增加靶材料的厚度。以这种方式，靶将具有显著地更多的可用材料，同时仅最低限度地增加靶的总成本，因为制造成本并未显著变化。仅有的显著的成本增加是由于所使用的额外原材料引起的。另外，更厚的靶具有允许在靶更换之间具有更长的生产运动的额外益处。[0005]然而，将靶厚度增加过多能够导致当使用标准磁控管组件时靶表面处的磁通量不足。近来已引入带有更高磁通量的磁控管设计以提供更厚的靶所需的更高磁通量。[0006]在反应式磁控管派射的情况下，在包含反应气体诸如，氧或氮）的气氛中濺射金属靶。溅射材料与反应气体反应，以便形成包括靶材料和反应气体的化合物的膜。反应气体也与靶表面反应，由此在靶表面上形成反应的化合物。表面化合物极大地降低了烧蚀率。为了改善溅射效率，可仔细地控制反应气体的量以便使靶表面反应最小化，同时仍实现期望的膜化学组成。在一些情况下，需要控制所述过程使得膜的化学组成是亚化学计量的。[0007]对过程气体的这种精细控制使得过程对小的扰动敏感。该行业已在动力输送和过程气体控制方面看到了显著的技术进步，所述技术进步已使许多过程扰动最小化。尽管如此，几乎未实现使等离子体的磁约束方面的变化最小化。随着靶腐蚀，工作表面变得更靠近磁性组件，且磁场变得更强。这改变了等离子体的约束，从而变更溅射过程的动力学。这对维持过程的长期稳定性提出挑战。[0008]用于旋转阴极的通常的磁控管组件包括三行大致平行的磁体，其附接到帮助完成磁路的导磁材料诸如钢制成的磁辄。磁体的磁化方向相对于溅射靶的主轴线是径向的。磁体的中心行具有与两个外行的磁体相反的极性。[0009]在磁体的一侧上，内行和外行的磁体的磁通量通过导磁轭链接。在磁体的另一侧与磁轭相对上，导磁材料中不包含磁通量。因此，磁通量实质上无阻碍地穿透大致非磁性的靶。因此，在靶的工作表面处和靶的工作表面附近提供两个弧形磁场。这些场固持电子，并引起其沿垂直于磁场线的方向漂移，该方向平行于磁体的行。这被称为ExB漂移。在普通的布置中，该漂移路径也平行于靶的主轴线。[0010]另外，外行磁体略微长于内行磁体，且与外行极性相同的额外磁体被放置在两个外行之间组件的端部处，从而形成漂移路径的所谓的“转向”区。这具有连接两个漂移路径的作用，因此形成一条连续的卵形“跑道”漂移路径。这优化电子的固持，且因此优化溅射过程的效率。[0011]随着靶腐蚀，工作表面更靠近磁体组件，且在工作表面处，磁场的强度以非线性方式增加。对于精细控制的过程而言，非常期望随着靶腐蚀修改磁场，以便使过程的变化性最小化，由此使过程在靶寿命的过程中更容易控制。[0012]对于随着靶腐蚀来改变磁场的需求是众所周知的，且已在平面溅射阴极的情况中实现。然而，对于用于旋转阴极的可调磁控管的需求己变得不令人满意，因为阴极的几何和机械结构使该任务尤其具有挑战性。[0013]国际公开ffO2〇13120920’920公开）公开了一种用于可旋转地承载溅射靶管和将可调磁棒限制在靶管内侧的端块end-block。端块内侧采用连接器以便动力和通信馈送。这些连接器的使用将需要对通常的端块进行显著的重新设计，从而使得用这样的连接器改造更旧的阴极不可行。发明内容[0014]一种用于旋转靶阴极的磁控管组件包括:细长的支撑结构;磁棒结构，其活动地定位在支撑结构下方；以及多个驱动模块，其联接到支撑结构。驱动模块中的每一个均包括操作性地联接到磁棒结构的机动化致动机构。控制器和电池模块联接到支撑结构，并与驱动模块操作性连通。所述控制器和电池模块包括电子控制器和至少一个可再充电电池。电池被构造成为每个机动化致动机构和电子控制器供能。一个或多个动力生成模块联接到支撑结构并与电池电气连通，使得从动力生成模块输出的电能使电池再充电。附图说明[0015]图1是根据一个实施例的用于可旋转靶阴极的磁控管组件的透视图；图2是图1的磁控管组件的端视图；图3是图1的磁控管组件的侧视图；图4是沿图2的线4-4截取的磁控管组件的横截面侧视图；图5是沿图4的线5_5截取的磁控管组件的放大剖视图；图6是沿图3的线6-6截取的磁控管组件的横截面端视图；图7是根据另一个实施例的可旋转靶阴极中的磁控管组件的横截面侧视图；图8是沿图7的线8-8截取的磁控管组件的放大剖视图；’图9是根据一个实施例的溅射设备的部分横截面侧视图；图10是根据另一个实施例的溅射设备的示意性图示；图11是根据另一个实施例的用于旋转靶阴极的磁控管组件的透视图；图12是图11的磁控管组件的俯视图，并且其中一些部件被移除以示出内部结构；图13是根据一个实施例的旋转靶阴极的端视图，所述旋转靶阴极包含图丨丨的磁控管组件；图14是沿图13中的线14-14截取的旋转靶阴极的横截面侧视图；图15是沿图14中的线15-15截取的旋转靶阴极的端部部分的放大剖视图；图16是根据另一个实施例的旋转靶阴极的端视图，所述旋转靶阴极包含图^的磁控管组件；图17是沿图16中的线17-17截取的旋转靶阴极的横截面侧视图；以及图18是沿图17中的线18-18截取的旋转靶阴极的端部部分的放大剖视图。具体实施方式[0016]提供一种用于旋转阴极磁控管派射的设备和技术，所述设备和技术处理随着靶腐蚀出现的溅射表面处的磁性强度的变化这产生变化的过程条件）。通过磁性地补偿靶腐蚀作用，本方法改善了过程稳定性。[0017]在一些实施例中，能够通过推压弹簧加载的机械结构的气动或液压压力对磁控管组件的位置作出调整。当气动或液压压力推压弹簧时，该弹簧能够沿相对方向将磁控管组件推向距靶的工作表面或者最近或者最远的距离。所施加的压力将确定组件的位置。在这种实施例中，承压线能够安置在中央水管内，磁控管组件通常安装在所述中央水管上。该位置是有益的，因为水管保持静止。因此，在运动零件上不需要密封，且优化了可靠性。[0018]在一个实施例中，通过安置在靶组件内的增压气瓶gascylinder向气动致动器提供能量。例如，高压气瓶能够是商业可获得的二氧化碳C02气筒。[0019]在其它实施例中，能够由缆线提供用于作出调整的运动，所述缆线也能够安置在水管内。在一个示例中，缆线能够是旋转型，诸如在汽车的速度计中。在另一个示例中，缆线能够是推拉型，诸如在自行车上的手刹缆线中。[0020]取决于所使用的阴极的具体设计，本方法的一些实施例能够直接借由旋转或线性轴来提供运动，其中所述旋转或线性轴沿靶组件的轴线安置在水管内。所述轴通过空气-至-水密封诸如旋转密封）从空气到达水。在线性运动的情况下，能够经由波纹管传送运动，所述波纹管提供完全的空气-至-水隔离并通过波纹管的压缩或扩张来传递运动。[0021]在一些阴极设计中，靶的一个端部附接到端块所有功能均穿过所述端块），且靶的另一端部被加盖。这种类型的阴极被称为单端阴极。加盖的端部可以或可以不由轴承支撑。在这种类型的阴极设计中，上文提及的波纹管能够是端盖设计的一部分。[0022]另一种提供机械馈通的方法是以磁性方式。靶结构内侧的磁性组件能够磁性地联接到靶外侧的组件。外部组件的运动将穿过实体壁经由磁链接magneticlink平移。这样的布置能够最容易地被实现为单端阴极设计的端盖的一部分。[0023]在其它实施例中，能够通过利用靶相对于静止的磁控管水管组件的旋转运动来驱动调整。这能够通过提供机械结构诸如，齿轮来完成，以利用harness靶的旋转运动从而驱动用于作出调整的致动器。在另一个实施例中，能够通过利用通过阴极的水流来驱动调整，如由涡轮机或水轮机构来驱动调整诸如当水流动通过中央水管时）。在如靶旋转或水流驱动的实施例的情况下，必须提供用于接合和脱开来自镀膜仪外侧的机构诸如切换机构的结构，所述结构能够使用先前所讨论的机械馈通方法中的任一者。[0024]在另外的实施例中，能够由内部马达诸如，包含在靶组件内的伺服器或步进马达作出调整，所述内部马达或者能够潜入水中或者能够被包含在防水壳体内侧。这些马达能够将扭矩直接施加于调整螺钉，或者能够存在中间机械结构。例如，所述中间机械结构能够是蜗轮、锥齿轮或齿条与小齿轮，其改变运动的方向。这样的机械结构也能够充当齿轮减速器gearreduction，以便调整马达的输出扭矩与待施加于调整螺钉的期望扭矩之间的相对扭矩。[0025]在替代性方法中，能够在致动机构中利用压电马达。压电马达提供线性运动。通过将切向力施加于附连至调整螺钉的齿轮，能够将这种运动转化成旋转运动，以驱动调整螺钉。其它线性运动选项包括电气螺线管，以及气动或液压缸。[0026]尽管能够由延伸穿过水管组件的线来提供用于内部马达的动力，但在保护这些线以免遭受施加于阴极的电力时，能够出现困难，并且原因在于在组装靶时所需的额外连接。替代地，能够通过电刷触头按路线引导动力，尤其是在单端阴极的加盖端上。[0027]另一种驱动内部马达的方法是通过在靶腔内提供电池组。在这种方法中，能够通过先前所讨论的机构中的任何机构来接通和切断动力。由于电池组保持有限量的能量，因此在生产运动期间所作的调整的数量能够是有限的。在大多数情况下，电池寿命将是足够的，因为所需的调整的数量将极小。为增大系统动力，能够将一个或多个可选的动力生成器模块诸如发电机添加到磁控管组件。来自发电机模块的输出动力能够被用于保持电池被充电或被用于直接驱动磁控管组件的马达。能够根据冷却水的流动或通过靶筒（targetcylinder相对于磁控管组件的旋转能来利用机械能其为驱动发电机模块所需）。例如，在一个实施例中，能够在发电机模块中实现使水流流失的小型涡轮发电机。[0028]总体地，相比于机动化实施例，致动器的气动实施例需要更少的动力。[0029]在另一个实施例中，电子内部控制模块能够位于靶组件内。能够通过不需要阴极的显著改变的多种方法来完成操作员与内部控制模块之间的命令和反馈通信。[0030]—种用于与内部控制模块进行远程通信的方法是通过动力线覆盖信号overlaysignal。在这种情况下，通过与应用于靶的动力相同的传导路径来传送通信信号。然而，通信频率必须被选择为与溅射动力供应的任何动力频率均大不相同。另外地，可能必须发送冗余信号以补偿由派射过程偶然生成的电噪声。这种通信方法具有易于在大多数旋转阴极设计中实现并且实际上不对阴极结构作出改型且不需要特殊馈通的优点。[0031]与控制模块通信的替代性方法包括通过阴极或靶组件中的窗口传送信号。对于这样的窗口而言，最方便的位置是单端型阴极的端盖的中心。以这种方式，不必须如’920公开那样使端块适应于包括连接器。甚至不必须提供连接器。而且，在有窗口的端盖的本构造中，仅必须使光纤在窗口的任一侧上足够接近和对齐，以有效地通信，且充分地受到保护以免受等离子体的影响，从而预防信号噪声。[0032]能够通过该窗口发出的信号的示例性类型包括射频、Wi-Fi、蓝牙、光学信号、磁感应等等。数字光学通信具有不受来自由派射过程所产生的电磁噪声的干扰的影响的优点，但通信路径需要合理保护以免受光的影响。需要保护射频和Wi-Fi信号以免受电磁噪声的影响。磁感应通信涉及紧密靠近的两个感应线圈，其中第一线圈由电流激活，且第二线圈充当响应于由第一线圈广生的磁场生成电压信号的拾波线圈pick-upcoil。所有这些方法均能够提供双向通信。磁感应方法的变型是用霍尔传感器取代线圈中的一个，但这将通信限制为单向。[0033]用于远程通信的另一个替代方案是通过使用一对超声波收发器。超声波通信具有的优点在于:在将收发器安装于何处方面存在更大的多样性，因为收发器不需要视线（lineofsight或任何特殊窗口（通过该窗口以传送）。另外，超声波收发器不遭受任何电磁噪声、光学噪声或光阻抗。超声波通信的优点使得更容易改造由多种制造商制造的阴极。[0034]也提供一种感测磁体组件相对于工作表面的位置的方法。在一种方法中，使用模拟或数字线性运动指示器来执行直接测量。如果运动由伺服器或步进马达来驱动，则能够从这些马达获得反馈信号。用于感测位置的替代性方法是测量气动元件内侧的气体压力。另一种方法是使磁体和霍尔探针安装在设备中使得在作出调整时其相对于彼此运动。霍尔探针将根据其距磁体的距离具有不同的电压输出。[0035]能够使用本文所公开的各种技术以将整个磁体组件作为单个单元来定位，或沿磁体组件的长度独立地定位多个点，以便使得可能也调整过程的均匀性。[0036]图1到图3和图6图不了根据一个实施例的用于可旋转$巴筒的磁控管组件100的各种视图。总体地，磁控管组件100包括:刚性支撑结构1〇2诸如冷却剂管）；磁棒结构104，其活动地附接到支撑结构1〇2;以及一个或多个致动机构108,其联接到支撑结构102。致动机构108被构造成改变磁棒结构104距可旋转靶筒的表面的距离。[0037]致动机构10S由致动器壳体109遮盖。位置指示机构位于致动器壳体109中，且可操作以测量磁棒结构104相对于可旋转靶筒的表面的位置。磁棒结构1〇4包括附接到磁轭112的大致平行的多行磁体110的阵列，如图6中所示。磁轭112包括导磁材料诸如钢），其帮助完成磁路。[0038]控制壳体106部分地包围支撑结构102且包含通信装置，所述通信装置被构造成接收来自磁控管组件100外侧的命令信号并将信息信号传送到磁控管组件1〇〇外侧。控制壳体106还围封与致动机构108操作性连通的电子控制器。通信装置能够是操作性地联接到电子控制器的收发器。例如，收发器能够是射频RF收发器、光学收发器或超声波收发器。如图1中所示，控制壳体106限定位置反馈连接端口114以及一个或多个致动连接端口116。[0039]位置指示机构能够被实现为在每个致动机构108中的内置位置传感器。该位置传感器能够或者通过直接感测或者通过间接度量来测量磁棒结构104的位置。例如，在模拟传感器中能够用霍尔探针和磁体来实现位置指示机构。替代性地，能够用数字指示器诸如柱塞式数字指示器来实现位置指示机构，其中所述数字指示器直接将数据传送到操作员而不进行额外处理。[0040]另外，能够提供电源以向致动器机构108和电子控制器供能。电源能够在磁控管组件的容积内完全自持self-contained。例如，动力供应诸如电池组能够位于控制壳体106中。[0041]能够以各种方式实现致动机构108。例如，致动机构108能够包括弹簧加载的气动结构或弹簧加载的液压结构。替代性地，致动机构108能够包括旋转缆线或推拉缆线。[0042]在一个实施例中，每个致动机构108均能够包括弹簧加载的气动波纹管、囊状物或圆筒状物。在这种方法中，用沿相对方向推动的气动元件中的压力弹簧加载调整点。用于作出调整的储备能量能够被储存在压缩气体供应诸如C02气瓶）中。能够通过调整阀来作出调整，所述调整阀或者将压缩气体从C〇2气瓶释放到气动元件内，或者将气体从气动元件释放到靶内侧的冷却水中。[0043]图4和图5中描绘了带有内置位置感测件的致动机构1〇8的一个实施例的其它细节。在该实施例中，致动机构108包括：用于霍尔探针的传感器端口12〇;气动致动端口122，其被构造成接收压缩气体;以及波纹管124诸如焊接波纹管），其与气动致动端口122连通。控制轴130联接到波纹管124和磁棒结构104的磁轭112。复位弹簧I28联接到控制轴130,且磁体126位于控制轴130中以便霍尔探针反馈。在该实施例中，霍尔探针磁体是用于位置感测的模拟检测器。图6图示针对以下各项的控制壳体1〇6内的示例性位置:用于控制器的控制板113、一个或多个螺线管阀115、收发器117、与螺线管阀流体连通的C02气瓶118和用以运行控制板的电池119,以上各项与图4和图5的致动机构108—起使用。[0044]如先前所讨论的，能够替代性地用机动化结构（诸如伺服器、步进马达或压电马达来实现致动机构。能够针对驱动运动使用任何数量的机械构造。一个示例是螺旋千斤顶，所述螺旋千斤顶可额外地结合直角齿轮或减速齿轮。在这些实施例中，能够通过来自机动化结构的反馈执行磁棒的位置感测。[0045]图7和图8图示根据一个实施例的用可旋转靶阴极170中的机动化结构实现的磁控管组件140。总体地，磁控管组件140安置在靶筒172内侧，且包括:刚性支撑结构142;磁棒结构144,其活动地附接到支撑结构142;以及多个机动化致动机构146,其联接到支撑结构142。机动化致动机构146包括有齿轮的步进马达148,所述有齿轮的步进马达能够具有例如1〇〇:1的齿轮减速。一组锥齿轮150操作性地联接到步进马达148。所述锥齿轮150能够具有例如4:1的齿轮减速。螺纹壳体152与每个锥齿轮150匹配。螺纹柱154联接在磁棒结构144与螺纹壳体152之间。致动器壳体155围封每个机动化致动机构146。[0046]磁控管组件140还包括与机动化致动机构146操作性连通的电子控制器156。通信装置诸如超声波收发器换能器158操作性地联接到电子控制器156。能够由电池组160提供用于步进马达148和电子控制器156的动力。控制壳体162围封电子控制器156和电池组160。[0047]耙筒172可旋转地附接到端块174,如图7中所示。超声波收发器换能器176安装在端块174上并与超声波收发器换能器158通信。[0048]图9图示根据另一个实施例的溅射设备200，所述溅射设备被构造成用于双向光学通信。可旋转阴极靶筒21〇安置在具有外壁215的真空室212内。靶筒210操作性地联接到马达213,所述马达213安装在真空室212外侧外壁215上。磁控管组件100诸如先前关于图1到图3所描述的位于靶筒210内。[0049]如图9中所描绘的，光通信盒214在外壁215上位于真空室212外侧。气氛中的第一光纤缆线2ie光学地联接到光通信盒214中的第一光学收发器。光纤缆线216还联接到真空联接器218,所述真空联接器为光纤缆线2ie提供从气氛到真空的馈通。第二光纤缆线224通过靶筒210的阴极水冷却回路联接到控制壳体106内侧的第二光学收发器。靶筒210的端盖222中的光纤窗口M0允许在光纤缆线2ie与光纤缆线224之间传送光学信号。[0050]图10是根据另一个实施例的溅射设备300的示意性图示，所述溅射设备被构造成用于磁控管组件310位于真空室340中的旋转阴极组件320内）与外部控制器344在真空室340外侧之间的双向超声波通信。磁控管组件310包括磁棒结构312和机械地联接到磁棒结构312的多个机动化致动机构314。内部电子控制器316与机动化致动机构314操作性连通诸如通过能够包括两组双绞线的马达控制缆线318。与电子控制器316—起被装纳的电池组向机动化致动机构314和电子控制器316提供动力。[0051]旋转阴极组件320包括靶筒322,其能够用水填注，且可旋转地联接到端块324。第一超声波收发器326安装在靶筒322内侧并与电子控制器316信号通信诸如通过能够包括一个双绞线的超声波通信线328。第二超声波收发器330在绝缘体332上方安装在端块324上并与超声波收发器326超声波通信。外部控制器344其能够由用户操作与超声波收发器330信号通信诸如通过穿过真空联接器336的超声波通信线334,所述真空联接器336提供从气氛到真空室340的馈通）。[0052]在一个实施方案中，电子控制器316能够针对磁棒结构312控制高达十二个（12运动轴线，并且其中在任何一个时刻仅控制机动化致动机构314的一个马达。电子控制器316的控制理论能够适应于以给定顺序使每个马达小量运动。一次仅控制一个马达简化了控制系统并减少了电池需求，因为存在更低的瞬时功率消耗powerdraw。另外，能够用工字梁支撑件的磁棒侧上的通信总线来引导控制线。能够在每个受控单元与通信总线之间使用水封式电气连接。[0053]在另一个实施例中，也能够提供用于在包含于阴极靶组件内的磁控管组件与真空室外侧之间信息的双向传送的系统。例如，能够由策略性地放置的两个RF收发器执行双向通信，并且其中一个收发器处于靶组件内侧，且一个收发器处于靶组件外侧但在真空室内侧。靶组件内侧的收发器直接连接到电子控制器。真空室中的收发器经由真空室壁中的电气馈通连接到外侧。必须在收发器天线之间提供对通信信号透明的窗口。所述窗口能够作为单端阴极的端盖的一部分被定位。[0054]图11和图12图示根据另一个实施例的用于旋转靶阴极的磁控管组件400。磁控管组件400总体地包括多个驱动模块410和沿磁控管组件400的长度定位的多个动力生成模块414。磁控管组件410也包括与驱动模块410和动力生成模块414操作性连通的控制器和电池模块418。驱动模块410、动力生成模块414及控制器和电池模块418中的每一个均定位在沿磁控管组件400的长度延伸的一对相对侧壁422、424之间。[0055]如图11的示例性实施例中所示，第一驱动模块410-1和第二驱动模块410-2位于第一动力生成模块414-1的相对侧上。第三驱动模块410-3和第四驱动模块410-4位于第二动力生成模块414_2的相对侧上，如果动力生成模块410-1发生故障，则所述第二动力生成模块能够充当冗余动力生成源。控制器和电池模块418在驱动模块410-2与驱动模块410-3之间位于磁控管组件400的中央部分中。[0056]图12是磁控管组件400的俯视图，其中驱动模块已被移除。细长的支撑结构420诸如工字梁沿磁控管组件400的底部在侧壁422与424之间延伸。支撑结构420中的多个孔421允许用标准紧固件将驱动模块联接到支撑结构420。动力生成模块414-1、414-2及控制器和电池模块418能够以相似的方式联接到支撑结构420。[0057]带有磁体阵列（图11的磁棒结构425沿磁控管组件400的底部活动地定位在支撑结构420下方。驱动模块410中的每一个均包括机动化致动机构，所述机动化致动机构操作性地联接到磁棒结构425以提供磁棒结构4¾的位置的调整。控制器和电池模块418包括电子控制器和至少一个可再充电电池。[0058]动力生成模块414与可再充电电池电气连通，使得从动力生成模块414输出的电能能够在需要时使电池充电。来自电池的电力被构造成向机动化致动机构和电子控制器供能。替代性地，动力生成模块能够被构造成直接驱动机动化致动机构。[0059]如图12中所描绘的，磁控管组件400的一个端部处的第一水入口出口结构426延伸穿过第一端部结构428并与一对冷却管道43〇、432流体连通。磁控管组件400的相对端部处的第二水入口出口结构434延伸穿过第二端部结构436并也与冷却管道430、432流体连通。在一个实施例中，光纤保持器437延伸穿过水入口出口结构434。光纤保持器437被构造成支撑光纤缆线，所述光纤缆线联接到与电子控制器通信的光学收发器。[0060]—组靶筒滚筒4妨能够位于侧壁422和424上。滚筒446提供允许靶筒更容易围绕磁控管组件440旋转的活动表面。[0061]在一个实施例中，利用的机械能驱动动力生成模块414所需要的）能够来自穿过冷却管道430或冷却管道432的冷却水的流动。例如，动力生成模块414能够包括与流动通过一个或多个冷却管道的水流体连通的小型涡轮发电机。在替代性实施例中，利用的机械能驱动动力生成模块414所需要的能够来自环绕磁控管组件400的靶筒的旋转能。[0062]图I3和图14图示根据一个实施例的用磁控管组件400实现的旋转靶阴极500。阴极500包括可旋转靶筒f510,所述可旋转靶筒510具有限定内部通路的内表面511。磁控管组件400安置在靶筒510的内部通路中。靶筒510被构造在近端部512处以便安装于溅射设备的端块诸如端块174图7。靶端盖514附连在靶筒510的远端部516上。[0063]光纤支撑件520被构造成安装于溅射设备的真空室壁诸如壁215图9，并且其中光纤支撑件520邻近端盖514但与其间隔开。下文参考图15进一步详细描述端盖514和光纤支撑件520。[0064]图14示出磁控管组件400的其它细节。每个驱动模块410均包括操作性地联接到致动机构534的马达530诸如步进马达）。一组致动柱538联接在磁棒结构425与每个致动机构534之间。机动化致动机构534提供磁棒结构425相对于靶筒510的内表面511的位置的调整。例如，当靶筒510在派射设备的操作期间发生腐蚀时，机动化致动机构响应于来自控制器和电池模块418中的电子控制器的控制信号调整磁棒结构425相对于内表面511的位置。[0065]如图I5中所图示的，端盖514装纳允许在第一光纤缆线542与第二光纤缆线544之间传送光学信号的窗口540。光纤支撑件520被定位成使得光纤支撑件520和端盖514的面对的表面之间存在小间隙546,其中在光纤缆线5似与544之间传送光学信号。第一光纤缆线542从磁控管组件400延伸到联接于端盖514的光纤保持器437内。第二光纤缆线544延伸到光纤支撑件520的开口548内。[0066]在一个实施例中，光纤缆线544与位于真空室在所述真空室中实现靶阴极500外侧的光学收发器光学通信。光纤缆线542光学地联接到与控制器和电池模块418中的电子控制器通信的光学收发器。光纤缆线542和544的尖端在窗口540的任一侧上充分对齐，使得能够在光纤缆线5犯与544之间有效地传送光学信号。[0067]图I6和图I7图示根据另一个实施例的用磁控管组件400实现的旋转靶阴极600。该阴极6〇〇包括可旋转靶筒610,所述可旋转靶筒被构造在近端部612处以便安装于端块。靶端盖614附连于耙筒610的远端部616。[0068]靶端部支撑件618联接于端盖614,所述靶端部支撑件被构造成安装于溅射设备的真空室壁。光纤支撑件62〇被定位成使得光纤支撑件620邻近端盖614但与其间隔开，其中所述光纤支撑件620被构造成安装于真空室壁。下文参考图18进一步详细描述端盖614和光纤支撑件62〇。[0069]图17示出磁控管组件400的其它细节，所述细节包括与图14中所示的部件相同的部件。因而，驱动模块410中的每一个均包括联接到致动机构534的马达530。一组致动柱538联接在磁棒结构425与每个致动机构534之间。机动化致动机构534提供磁棒结构425相对于靶筒610的内表面的位置的调整。[0070]如图I8中所图示的，端盖614装纳允许在第一光纤缆线642与第二光纤缆线644之间传送光学信号的窗口640。光纤支撑件62〇被定位成使得在光纤支撑件620和端盖614的面对的表面之间存在小间隙646,其中在光纤缆线642与644之间传送光学信号。第一光纤缆线642从磁控管组件400延伸到联接于端盖ei4的光纤保持器437内。第二光纤缆线644延伸到光纤支撑件62〇的开口648中。[0071]在一个实施例中，光纤缆线M4与位于真空室在所述真空室中实现靶阴极600外侧的光学收发器光学通信。光纤缆线642光学地联接到与控制器和电池模块418中的电子控制器通信的光学收发器。光纤缆线6似和644的尖端在窗口640的任一侧上充分对齐，使得能够在光纤缆线642与644之间有效地传送光学信号。[0072]示例实施例示例1包括一种用于旋转靶阴极的磁控管组件，所述磁控管组件包括:细长的支撑结构;磁棒结构，其活动地定位在支撑结构下方;多个驱动模块，其联接到支撑结构，所述驱动模块中的每一个均包括操作性地联接到磁棒结构的机动化致动机构;控制器和电池模块，其联接到支撑结构并与驱动模块操作性连通，所述控制器和电池模块包括电子控制器和至少一个可再充电电池，所述电池被构造成向每个机动化致动机构和电子控制器供能；以及一个或多个动力生成模块，其联接到支撑结构并与电池电气连通，使得从动力生成模块输出的电能使电池再充电。[0073]示例2包括示例1的磁控管组件，其中，所述一个或多个动力生成模块被构造成直接驱动每个所述驱动模块中的机动化致动机构。[0074]示例3包括示例1到2中的任一项的磁控管组件，其进一步包括沿支撑结构延伸的至少一个冷却管道。[0075]示例4包括示例3的磁控管组件，其中，所述一个或多个动力生成模块与冷却管道流体连通。[0076]示例5包括示例4的磁控管组件，其中，利用的用于驱动所述一个或多个动力生成模块的机械能来自流动通过冷却管道的水。[0077]示例6包括示例5的磁控管组件，其中，所述一个或多个动力生成模块包括涡轮发电机，所述涡轮发电机与流动通过冷却管道的水流体连通。[0078]示例7包括示例1到6中的任一项的磁控管组件，其中，磁棒结构包括沿支撑结构且在其下方延伸的磁体阵列。[0079]示例8包括示例1到7中的任一项的磁控管组件，其进一步包括光纤缆线，所述光纤缆线光学地联接到与电子控制器通信的光学收发器。[0080]示例9包括示例8的磁控管组件，其进一步包括光纤保持器，所述光纤保持器从磁控管组件的一个端部延伸并支撑光纤缆线的端部部段。[0081]示例10包括一种用于濺射设备的旋转靶阴极组件，所述旋转靶阴极组件包括：可旋转靶筒，其具有限定内部通路的内表面，所述靶筒被构造在近端部处以便安装于溅射设备的端块;靶端盖，其附连于靶筒的远端部；以及磁控管组件，其安置在靶筒的内部通路中。所述磁控管组件包括:细长的支撑结构;磁棒结构，其活动地定位在支撑结构下方;多个驱动模块，其联接到支撑结构，所述驱动模块中的每一个均包括操作性地联接到磁棒结构的机动化致动机构;控制器和电池模块，其联接到支撑结构并与驱动模块操作性连通，所述控制器和电池模块包括电子控制器和至少一个可再充电电池，所述电池被构造成向每个机动化致动机构和电子控制器供能；以及一个或多个动力生成模块，其联接到支撑结构并与电池电气连通，使得从动力生成模块输出的电能使电池再充电。随着靶筒在溅射设备的操作期间腐蚀，机动化致动机构响应于来自电子控制器的控制信号调整磁棒结构相对于靶筒的内表面的位置。[0082]示例11包括示例10的旋转靶阴极组件，其进一步包括光纤支撑件，所述光纤支撑件被构造^安装于溅射设备的真空室壁，使得光纤支撑件邻近靶端盖并与其间隔开。[0083]示例12包括示例10到11中的任一项的旋转靶阴极组件，且进一步包括光学地联接到与电子控制器通信的第一光学收发器的第一光纤缆线，所述第一光纤缆线从磁控管组件延伸到靶端盖中。[0084]示例I3包括示例12的旋转靶阴极组件，且进一步包括光学地联接到位于真空室壁外侧的第二光学收发器的第二光纤缆线，所述第二光纤缆线延伸到光纤支撑件中的开口中。[0085]示例14包括示例I3的旋转靶阴极组件，其中，靶端盖包括允许在第一光纤缆线与第二光纤缆线之间传送光学信号的窗口。[0086]示例15包括示例10到14中的任一项的旋转靶阴极组件，其中，所述一个或多个动力生成模块被构造成直接驱动每个所述驱动模块中的机动化致动机构。[0087]示例16包括示例10到I5中的任一项的旋转靶阴极组件，且进一步包括沿磁控管组件的支撑结构延伸的至少一个冷却管道。[0088]示例17包括示例I6的旋转靶阴极组件，其中，所述一个或多个动力生成模块与冷却管道流体连通。[0089]示例18包括示例I7的旋转靶阴极组件，其中，利用的用于驱动所述一个或多个动力生成模块的机械能来自流动通过冷却管道的水。[0090]示例19包括示例18的旋转靶阴极组件，其中，所述一个或多个动力生成模块包括涡轮发电机，所述涡轮发电机与流动通过冷却管道的水流体连通。[0091]示例20包括示例10到16中的任一项的旋转靶阴极组件，其中，利用的用于驱动所述一个或多个动力生成模块的机械能来自靶筒的旋转能。[0092]虽然已经描述了一定数量的实施例，但将理解的是，所描述的实施例将仅被认为是说明性的并且不是限制性的，且在不脱离本发明的范围的情况下可对所描述的实施例作出各种改型。因此，本发明的范围由所附权利要求指示，而非由前述描述来指示。落在权利要求的等价含义和范围内的所有改变将囊括在其范围内。

权利要求：1.一种用于旋转靶阴极的磁控管组件，所述磁控管组件包括：细长的支撑结构；磁棒结构，其活动地定位在所述支撑结构下方；多个驱动模块，其联接到所述支撑结构，所述驱动模块中的每一个均包括操作性地联接到所述磁棒结构的机动化致动机构；控制器和电池模块，其联接到所述支撑结构并与所述驱动模块操作性连通，所述控制器和电池模块包括电子控制器和至少一个可再充电电池，所述电池被构造成向每个机动化致动机构和所述电子控制器供能；以及一个或多个动力生成模块，其联接到所述支撑结构并与所述电池电气连通，使得从所述一个或多个动力生成模块输出的电能使所述电池再充电。2.根据权利要求1所述的磁控管组件，其特征在于，所述一个或多个动力生成模块被构造成直接驱动每个所述驱动模块中的所述机动化致动机构。3.根据权利要求1所述的磁控管组件，其特征在于，还包括沿所述支撑结构延伸的至少一个冷却管道。4.根据权利要求3所述的磁控管组件，其特征在于，所述一个或多个动力生成模块与所述冷却管道流体连通。5.根据权利要求4所述的磁控管组件，其特征在于，所利用的用于驱动所述一个或多个动力生成模块的机械能来自流动通过所述冷却管道的水。6.根据权利要求5所述的磁控管组件，其特征在于，所述一个或多个动力生成模块包括涡轮发电机，所述涡轮发电机与流动通过所述冷却管道的水流体连通。7.根据权利要求1所述的磁控管组件，其特征在于，所述磁棒结构包括沿所述支撑结构且在其下方延伸的磁体阵列。8.根据权利要求1所述的磁控管组件，其特征在于，还包括光纤缆线，所述光纤缆线光学地联接到与所述电子控制器连通的光学收发器。9.根据权利要求8所述的磁控管组件，其特征在于，还包括光纤保持器，所述光纤保持器从所述磁控管组件的一个端部延伸并支撑所述光纤缆线的端部部段。10.—种用于溅射设备的旋转靶阴极组件，所述旋转靶阴极组件包括：能够旋转的靶筒，其具有限定内部通路的内表面，所述靶筒被构造在近端部处以便安装于所述濺射设备的端块；靶端盖，其附连于所述靶筒的远端部；磁控管组件，其安置在所述靶筒的所述内部通路中，所述磁控管组件包括：细长的支撑结构；磁棒结构，其活动地定位在所述支撑结构下方；多个驱动模块，其联接到所述支撑结构，所述驱动模块中的每一个均包括操作性地联接到所述磁棒结构的机动化致动机构；控制器和电池模块，其联接到所述支撑结构并与所述驱动模块操作性连通，所述控制器和电池模块包括电子控制器和至少一个可再充电电池，所述电池被构造成向每个机动化致动机构和所述电子控制器供能；以及一个或多个动力生成模块，其联接到所述支撑结构并与所述电池电气连通，使得从所述一个或多个动力生成模块输出的电能使所述电池再充电；其中，随着所述靶筒在所述濺射设备的操作期间腐蚀，所述机动化致动机构响应于来自所述电子控制器的控制信号调整所述磁棒结构相对于所述靶筒的内表面的位置。11.根据权利要求10所述的旋转靶阴极组件，其特征在于，还包括光纤支撑件，所述光纤支撑件被构造成安装于所述漉射设备的真空室壁，使得所述光纤支撑件邻近所述靶端盖并与其间隔开。12.根据权利要求11所述的旋转靶阴极组件，其特征在于，还包括光学地联接到与所述电子控制器连通的第一光学收发器的第一光纤缆线，所述第一光纤缆线从所述磁控管组件延伸到所述靶端盖中。13.根据权利要求12所述的旋转靶阴极组件，其特征在于，还包括光学地联接到位于所述真空室壁外侧的第二光学收发器的第二光纤缆线，所述第二光纤缆线延伸到所述光纤支撑件中的开口中。14.根据权利要求13所述的旋转靶阴极组件，其特征在于，所述靶端盖包括允许在所述第一光纤缆线与所述第二光纤缆线之间传送光学信号的窗口。15.根据权利要求10所述的旋转靶阴极组件，其特征在于，所述一个或多个动力生成模块被构造成直接驱动每个所述驱动模块中的所述机动化致动机构。16.根据权利要求10所述的旋转靶阴极组件，其特征在于，还包括沿所述磁控管组件的所述支撑结构延伸的至少一个冷却管道。17.根据权利要求16所述的旋转靶阴极组件，其特征在于，所述一个或多个动力生成模块与所述冷却管道流体连通。18.根据权利要求17所述的旋转靶阴极组件，其特征在于，所利用的用于驱动所述一个或多个动力生成模块的机械能来自流动通过所述冷却管道的水。19.根据权利要求18所述的旋转靶阴极组件，其特征在于，所述一个或多个动力生成模块包括涡轮发电机，所述涡轮发电机与流动通过所述冷却管道的水流体连通。20.根据权利要求10所述的旋转靶阴极组件，其特征在于，所利用的用于驱动所述一个或多个动力生成模块的机械能来自所述靶筒的旋转能。

百度查询： 零件喷涂公司 磁控管组件和旋转靶阴极组件

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