[发明专利]在线可调式磁棒

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在溅射装置中可旋转地承载溅射靶的终端模块。更特别地，本发明涉及一种适用于在线调节溅射磁控管中的磁棒的终端模块，所述溅射磁控管在溅射装置中与可旋转的溅射靶一起使用，以用于大面积镀膜，例如显示屏镀膜机、大面积玻璃镀膜机、真空镀膜机或相似类型的设备。

背景技术

利用溅射的物理气相沉积已经变为用于定制例如玻璃板或者其他刚性或柔性材料的性质的标准技术。“溅射”是指利用带正电荷的离子从溅射靶弹道式弹射出镀膜材料原子，所述带正电荷的离子(通常是氩离子)被指向带负电荷的溅射靶的电场加速。正离子通过低压气相中的碰撞电离而形成。弹射出的原子撞击在要镀膜的基板上，在此形成致密的、附着良好的镀膜。

利用磁场将形成离子的气体电离限定在溅射靶的表面附近，所述磁场从溅射靶表面的后方生成并且在溅射靶表面处表现为弧形、闭环的磁道。在操作期间，电子沿这些磁场线来回弹跳，同时闭环向下漂移，由此提高气体原子的碰撞电离的几率。在溅射靶的表面处形成等离子体发光的闭环“轨道”。

在人们想要使用柱状的旋转溅射靶来代替更容易实现的平面静止溅射靶时，工艺上仍然存在挑战。在使用平面的静止溅射靶时，冷却剂的供应(由于正离子的碰撞会加热溅射靶，因此必须对溅射靶进行冷却)和电能的供应可以针对固定的溅射靶组件完成。在使用旋转的溅射靶时，冷却剂和电能必须适应旋转同时保持真空的完整性。但是，由于旋转溅射靶与平面溅射靶相比能够承载大大增多的可用溅射靶材储备，因此在这方面的挑战上取得成功的收益也值得为之付出努力。而且，可旋转的溅射靶与对应的平面溅射靶相比更不容易形成电弧。这些优点在基板沿着垂直于溅射靶的轴线的方向经过细长的柱状溅射靶的嵌入式镀膜机中体现地特别明显。为了保持基板上均匀的镀层厚度，需要在溅射靶的长度上保持均匀的溅射靶材的溅射速率。

所面对的工艺问题之一是必须在溅射靶中包含磁场发生器。取向为指向待镀膜基板的磁场发生器通常在柱状溅射靶于其前方旋转时被保持静止。基于铁钕硼(Fe-Nd-B)合金或钴钐(Co-Sm)合金的高性能永磁体被用于生成磁场。因为平行于溅射靶表面的磁场分量确定了电子在等离子体中的范围，所以重要的是沿管的长度控制该分量。不幸的是，该分量的(以特斯拉为单位的)磁感应强度通常至少随着到磁场发生器的距离的平方而下降，并且因此对磁场发生器相对于溅射靶表面的位置非常敏感。溅射靶表面和磁场发生器之间的距离因此必须得到很好地控制，否则等离子体就将表现出局部的强度变化，这种局部的强度变化相应地能够导致基板上的不均匀的镀膜轮廓。

WO2009/138348公开了一种关于控制溅射靶表面和磁场发生器之间的距离的技术问题的解决方案：磁场发生器的可调节安装使得可以调节磁场发生器和管的外壁之间的距离。在这篇公开文献中，通过分布在管的长度上的离散支撑件来实现磁场发生器相对于管外壁的距离的调节，这些离散的支撑件可以根据需要而加工得比较长或比较短。机械系统可以用于这方面，例如在保持支撑件就位的螺钉上引入垫片或垫圈以增加支撑件的总体长度，或者在支撑件中引入调节螺钉，在此拧入的螺钉被螺接固定地连接至管同时螺钉的末端通过连接至发生器的、能够在其中自由转动的保持件来轴向保持。

上述公开文献给出的教导的缺点在于必须打开磁控管，因此为了允许调节就必须去除真空，并且在完成调节之后还必须要重新施加真空。这是非常耗时的。

发明内容

本发明的实施例的目标是提供一种即使在恶劣环境中也允许在溅射装置的终端模块和磁棒之间信号传输的好方法和好设备。本发明实现了在溅射期间在线调节溅射装置中的磁场强度且无需从溅射装置中去除真空的可行方案。

上述目标通过根据本发明实施例的方法和设备实现。

在第一方面，本发明提供了一种用于可旋转地承载溅射靶管且用于约束溅射靶管内的磁棒的终端模块。终端模块包括用于接收磁棒接头的插孔。插孔包括信号连接器的第一部分，信号连接器的第一部分设置用于从所述磁棒接头接收信号连接器的第二部分并允许形成终端模块和磁棒之间的信号连接器。信号连接器例如可以一旦组装磁棒与终端模块就自动形成。