阴极驱动单元和用于在基板上沉积材料的沉积设备的制作方法

[0001]
本文描述的实施方式涉及通过从靶溅射来进行的层沉积。特定而言，一些实施方式涉及在大面积基板上溅射层。具体而言，本文描述的实施方式涉及一种包括一个或多个阴极组件的溅射沉积设备。


背景技术：

[0002]
在许多应用中，需要在基板上沉积薄层。可在涂覆设备的一个或多个腔室中涂覆基板。可使用气相沉积技术在真空中涂覆基板。
[0003]
已知用于在基板上沉积材料的数种方法。例如，可通过物理气相沉积(physical vapor deposition；pvd)工艺、化学气相沉积(chemical vapor deposition；cvd)工艺或等离子体增强化学气相沉积(plasma enhanced chemical vapor deposition；pecvd)工艺等来涂覆基板。在待涂覆的基板所在的工艺设备或工艺腔室中执行这种工艺。在设备中提供沉积材料。可使用多种材料以及其氧化物、氮化物或碳化物进行基板上的沉积。涂覆材料可用于数种应用和数种技术领域中。例如，经常通过物理气相沉积(pvd)工艺来涂覆用于显示器的基板。进一步的应用包括绝缘面板、有机发光二极管(organic light emitting diode；oled)面板、具有薄膜晶体管(thin film transistors；tft)的基板、滤色器或类似者。
[0004]
对于pvd工艺，沉积材料可以固相存在于靶中。通过利用高能颗粒轰击靶，靶材的原子(即，待沉积的材料)从靶射出。将靶材的原子沉积在待涂覆的基板上。在pvd工艺中，可以不同方式布置溅射材料，即待沉积在基板上的材料。例如，靶可由待沉积的材料制成，或者可具有背衬元件，待沉积的材料固定在此背衬元件上。将包括待沉积材料的靶支撑或固定在沉积腔室中的预定位置中。在使用可旋转靶的情况下，将靶连接至旋转轴或连接轴和靶的连接元件。
[0005]
可使用分段平面、整体式平面和可旋转靶进行溅射。由于阴极的几何形状和设计，与平面靶相比，可旋转靶通常具有较高利用率和增加的操作时间。使用可旋转靶可延长使用寿命和降低成本。
[0006]
溅射可实施为磁控溅射，其中使用磁体组件限制等离子体以改善溅射条件。等离子体限制可用于调节待沉积在基板上的材料的颗粒分布。
[0007]
在诸如溅射工艺之类的沉积工艺期间，用于涂覆基板的靶被加热。为了防止靶的温度升高过多，可在靶的操作期间冷却靶。可使用诸如冷却水之类的液体冷却剂来冷却靶。为了确保冷却剂留在沉积设备的指定冷却回路内，可提供密封布置，从而防止冷却剂渗透至设备的其他部件中。然而，密封布置可能无法总是适当工作，使得可发生冷却剂的泄漏。泄漏可对沉积设备造成损坏，包括例如腐蚀或短路。因此，需要一种改进的用于沉积设备的密封布置。


技术实现要素：

[0008]
根据一实施方式，提供一种可连接至阴极组件的阴极驱动单元。阴极驱动单元包括冷却剂排放通道。阴极驱动单元包括第一密封件。将第一密封件设置在冷却剂排放通道的第一侧上。阴极驱动单元包括第二密封件。将第二密封件设置在冷却剂排放通道的第一侧上。阴极驱动单元包括第三密封件，第三密封件位于冷却剂排放通道的第二侧上。第二侧与第一侧相对。
[0009]
根据一实施方式，第一密封件、第二密封件和第三密封件为环形密封件。
[0010]
根据一实施方式，第一密封件、第二密封件和第三密封件为实质上同心的密封件。
[0011]
根据一实施方式，第一密封件、第二密封件和第三密封件为固定密封件。
[0012]
根据一实施方式，将第一密封件、第二密封件和第三密封件配置成与实质圆柱形的可旋转部件滑动接触。
[0013]
根据一实施方式，阴极驱动单元进一步包括油脂存储区域，所述油脂存储区域存储一定量的油脂，所述油脂配置用于润滑第二密封件。
[0014]
根据一实施方式，第一密封件与第二密封件间隔开，其中油脂存储区域介于第一密封件与第二密封件之间。
[0015]
根据一实施方式，第一密封件是一级密封件，用于防止冷却剂到达阴极驱动单元的主体部分。
[0016]
根据一实施方式，第二密封件是二级密封件，用于在第一密封件已被冲破的情况下防止冷却剂到达阴极驱动单元的主体部分。
[0017]
根据一实施方式，第三密封件是三级密封件，用于在第一密封件和第二密封件已被冲破的情况下防止冷却剂到达阴极驱动单元的主体部分。
[0018]
根据一实施方式，将冷却剂排放通道配置用于排放阴极组件的冷却剂。
[0019]
根据一实施方式，将冷却剂排放通道布置成排放已通过第二密封件泄漏的冷却剂。
[0020]
根据一实施方式，将冷却剂排放通道布置成排放已通过第一密封件和第二密封件泄漏的冷却剂。
[0021]
根据一实施方式，冷却剂排放通道与第二密封件和第三密封件之间的区域流体连通。
[0022]
根据一实施方式，冷却剂排放通道是管状通道，具有设置在第二密封件与第三密封件之间的第一端，其中将第一密封件和第二密封件设置在第一端的同一侧上。
[0023]
根据一实施方式，将阴极驱动单元配置用于：向阴极组件供电；或向阴极组件供应冷却剂；或驱动阴极组件的旋转；或上述的任何组合。
[0024]
根据另一实施方式，提供一种可连接至阴极组件的阴极驱动单元。阴极驱动单元包括冷却剂排放通道。阴极驱动单元包括第一密封件和第二密封件，第一密封件和第二密封件分别位于冷却剂排放通道的第一侧上。阴极驱动单元包括油脂存储区域，所述油脂存储区域存储一定量的油脂以润滑第二密封件。
[0025]
根据一实施方式，第一密封件与第二密封件间隔开，其中油脂存储区域介于第一密封件与第二密封件之间。
[0026]
根据另一实施方式，提供一种用于在基板上沉积材料的沉积设备。沉积设备包括
阴极组件。阴极组件具有用于冷却剂的壳体。沉积设备包括阴极驱动单元。阴极驱动单元支撑阴极组件。阴极驱动单元包括冷却剂排放通道。阴极驱动单元包括第一密封件和第二密封件。将第一密封件和第二密封件分别布置在冷却剂排放通道的第一侧上。第一密封件和第二密封件使得冷却剂排放通道与壳体分离。阴极驱动单元包括一定量的油脂，所述油脂存储在第一密封件与第二密封件之间的油脂存储区域中。阴极驱动单元包括第三密封件，第三密封件布置在冷却剂排放通道的第二侧上，第二侧与第一侧相对。
[0027]
根据一实施方式，阴极组件包括具有弯曲表面的靶，所述靶可围绕靶的旋转轴是可旋转的。
附图说明
[0028]
更特定而言，在说明书的其余部分中，包括附图，对本领域的普通技术人员阐述了全面且能够实现的公开内容，其中：
[0029]
图1示出根据本文描述的实施方式的包括阴极驱动单元的沉积设备，阴极驱动单元具有第一密封件、第二密封件和第三密封件；
[0030]
图2示出根据本文描述的实施方式的阴极驱动单元的第一密封件的示例；
[0031]
图3示出根据本文描述的实施方式的包括阴极驱动单元的沉积设备，其中提供用于润滑第二密封件的一定量的油脂；
[0032]
图4示出根据本文描述的实施方式的阴极驱动单元的第一密封件和第二密封件的示例，其中在第一密封件与第二密封件之间提供一定量的油脂；
[0033]
图5示出根据本文描述的实施方式的包括阴极驱动单元的沉积设备；和
[0034]
图6至图7示出根据本文描述的实施方式的沉积设备。
具体实施方式
[0035]
现将详细参照各种实施方式，这些实施方式中的一个或多个示例在附图中示出。在附图的以下描述中，相同的元件符号指示相同的部件。通常，仅描述关于各个实施方式的差异。每个示例都是以说明方式提供，并不意味着限制。此外，作为一个实施方式的一部分示出或描述的特征可在其他实施方式上使用或与其他实施方式结合使用以产生另一实施方式。描述旨在包括这样的修改和变化。
[0036]
附图是未按比例绘制的示意图。为了突出本公开内容的各方面和/或为了呈现清楚，附图中的一些元件可能具有被放大的尺寸。
[0037]
本文描述的实施方式涉及一种用于在基板上沉积材料的沉积设备。在沉积工艺或涂覆工艺中，在基板上沉积一层靶材。用所述材料涂覆基板。术语“涂覆工艺”和“沉积工艺”在本文中同义地使用。
[0038]
根据本文描述的实施方式的沉积设备可被配置用于在垂直定向的基板上进行沉积。术语“垂直定向”可包括以与精确垂直状态成较小偏差布置的基板，例如可在基板与精确垂直方向之间存在达10
°
或甚至15
°
的角度。
[0039]
根据本文描述的实施方式的沉积设备可被配置用于在大面积基板上进行沉积。
[0040]
本文所描述的基板可为大面积基板。本文所使用的术语“基板”包括通常用于显示器制造的基板。例如，本文所描述的基板可为通常用于lcd(液晶显示器)、oled面板和类似
者的基板。例如，大面积基板可为gen 4.5，对应于约0.67m
2
基板(0.73
×
0.92m)；gen 5，对应于约1.4m
2
基板(1.1m
×
1.3m)；gen 6，对应于约2.8m
2
基板(1.85m
×
1.5m)；gen 7.5，对应于约4.29m
2
基板(1.95m
×
2.2m)；gen 8.5，对应于约5.7m
2
基板(2.2m
×
2.5m)；或甚至gen 10，对应于约8.7m
2
基板(2.85m
×
3.05m)。可类似地实现甚至更大的几代，诸如gen 11和gen 12以及相应的基板面积。
[0041]
本文所使用的术语“基板”将具体地包括实质非柔性基板，例如晶片、诸如蓝宝石或类似者的透明晶体的切片或玻璃板。具体而言，基板可为玻璃基板和/或透明基板。本公开内容不限于此，并且术语“基板”也可包括诸如卷材或箔之类的柔性基板。术语“实质非柔性”理解为与“柔性”相区别开。具体而言，实质非柔性基板可具有一定程度的柔性，例如，厚度为0.51mm或更小的玻璃板，其中与柔性基板相比，实质非柔性基板的柔性较小。
[0042]
根据本文描述的实施方式的沉积设备可包括一个或多个阴极组件，具体而言多个阴极组件。阴极组件应理解为适于在诸如溅射沉积工艺之类的涂覆工艺中用作阴极的组件。
[0043]
根据本文描述的实施方式的阴极组件可为可旋转阴极组件。阴极组件可包括靶，具体而言可旋转靶。可旋转靶可围绕可旋转靶的旋转轴是可旋转的。可旋转靶可具有弯曲表面，例如圆柱形表面。可旋转靶可围绕旋转轴旋转，所述旋转轴是圆柱体或管的轴。阴极组件可包括背衬管。可将形成靶的靶材安装在背衬管上，所述靶材可包含在涂覆工艺期间待沉积到基板上的材料。或者，靶材可成形为管而无需设置在背衬管上。
[0044]
阴极组件可包括磁体组件。可将磁体组件布置在阴极组件的内部区域中。磁体组件可由靶材环绕。可布置磁体组件，使得由阴极组件溅射的靶材朝向基板溅射。磁体组件可产生磁场。磁场可导致在溅射沉积工艺期间在磁场附近形成一个或多个等离子体区域。磁体组件在阴极组件内的位置影响在溅射沉积工艺期间靶材离开阴极组件溅射的方向。
[0045]
在操作中，未冷却的阴极组件，具体而言阴极组件的未冷却的磁体组件，可因磁体组件由被离子轰击的靶材环绕而变热。产生的碰撞导致阴极组件的加热。为了将磁体组件保持在适当的操作温度下，可提供对阴极组件的冷却，具体而言对靶材和磁体组件的冷却。
[0046]
根据本文描述的实施方式的沉积设备可被配置用于真空沉积。沉积设备可包括处理腔室，具体而言真空腔室。可将本文所描述的阴极组件或阴极组件的至少一部分布置在处理腔室中。
[0047]
图1示出根据本文描述的实施方式的包括阴极驱动单元100的沉积设备10的截面。
[0048]
根据一实施方式，提供可连接至阴极组件190的阴极驱动单元100。阴极驱动单元100包括冷却剂排放通道150。阴极驱动单元100包括第一密封件110。将第一密封件110设置在冷却剂排放通道150的第一侧上。阴极驱动单元100包括第二密封件120。将第二密封件120设置在冷却剂排放通道150的第一侧上。将第一密封件110和第二密封件120设置在冷却剂排放通道150的同一侧上。阴极驱动单元100包括第三密封件130，第三密封件130位于冷却剂排放通道150的第二侧上。第二侧与第一侧相对。
[0049]
阴极驱动单元100可被配置用于支撑阴极组件190。例如，阴极组件190可具有凸缘或安装至凸缘。可将凸缘安装在阴极驱动单元100上。
[0050]
可调适阴极驱动单元100以安装至沉积设备10的非旋转部件，通常安装至壁、挡板或门。
[0051]
阴极驱动单元100可被配置用于向阴极组件190供电。阴极驱动单元100可包括或可连接至电源，用于向阴极组件190供电。另外地或替代地，阴极驱动单元100可被配置用于向本文所描述的阴极组件190和/或冷却剂接收壳体20供应水或冷却剂。阴极驱动单元100可包括或可连接至水或冷却剂供应装置，用于向阴极组件190供应水或冷却剂。另外地或替代地，阴极驱动单元100可被配置用于驱动阴极组件190的旋转。阴极驱动单元100可包括致动器，用于驱动阴极组件190的旋转。阴极驱动单元100可被配置用于执行上述功能的任何组合。
[0052]
本文所描述的阴极驱动单元100可称为端块(end block)或阴极驱动块。
[0053]
可将本文所描述的阴极驱动单元100布置在阴极组件190下方。阴极驱动单元100可具有主体部分102或主体。主体部分102可在内部具有中空空间。阴极驱动单元100，具体而言主体部分102，可被配置为在阴极组件190的靶的旋转期间保持静止。靶可被配置为相对于阴极驱动单元100旋转，具体而言相对于主体部分102旋转。阴极驱动单元100不与靶一起旋转。
[0054]
本文所描述的阴极组件190可包括靶。在阴极组件190的操作期间，例如在涂覆工艺期间，其中在基板上沉积来自靶的材料，阴极组件190可经历加热，具体而言靶可经历加热。根据本文描述的实施方式的沉积设备10可包括冷却剂接收壳体20。冷却剂接收壳体20可被配置用于接收冷却剂22。具有冷却剂22的冷却剂接收壳体20可被配置用于冷却阴极组件190的靶。可配置具有冷却剂22的冷却剂接收壳体20可被配置用于在沉积工艺期间，诸如在溅射工艺期间，冷却阴极组件190，具体而言冷却靶。
[0055]
本文所描述的冷却剂22可被配置用于冷却阴极组件190。冷却剂22可被配置用于冷却阴极组件190的磁体组件。可将磁体组件布置在阴极组件的内部区域中，例如在由靶材环绕的中空区域中。冷却剂22可为液体冷却剂，诸如例如水，更具体而言为冷却水。也可使用适于冷却阴极组件190的其他液体冷却剂。
[0056]
例如，如图1所示，冷却剂接收壳体20的至少一部分可位于阴极组件190内部。冷却剂接收壳体20的至少一部分，具体而言主要部分，可由阴极组件190的弯曲表面环绕，具体定而言由管状表面环绕。弯曲表面可为阴极组件190的靶的弯曲表面。
[0057]
例如，如图1所示，冷却剂接收壳体20的一部分可位于阴极组件190外部，具体而言位于阴极组件190下方。根据本文描述的实施方式，冷却剂接收壳体20的位于阴极组件190外部的部分可位于阴极驱动单元100内部。阴极驱动单元100可支撑阴极组件190。冷却剂接收壳体20的位于阴极组件190内部的部分可在体积上大于冷却剂接收壳体20的位于阴极组件190外部的剩余部分。
[0058]
本文所描述的阴极组件190可为可旋转阴极组件。阴极组件190可具有在第一方向182上延伸的旋转轴180。阴极组件190可围绕旋转轴180是可旋转的。旋转轴180可为垂直旋转轴。冷却剂接收壳体20可为具有沿第一方向182的长度的纵向壳体。冷却剂接收壳体20的至少一部分可在第一方向182上延伸一长度，此长度是阴极组件190在第一方向182上的长度的60％或更大。冷却剂接收壳体20可被配置以实质上在第一方向182上的靶的整个长度上冷却阴极组件190的靶。
[0059]
本文所描述的冷却剂接收壳体20可在平行于阴极组件190的旋转轴的方向上为管状。
[0060]
根据本文描述的实施方式的阴极驱动单元100包括第一密封件110。第一密封件110可啮合阴极组件190的一部分。第一密封件110可被配置用于防止冷却剂22流出冷却剂接收壳体20。
[0061]
本文所描述的第一密封件110可被配置用于防止液体在冷却剂接收壳体20与阴极驱动单元100的主体部分102之间的交换，所述液体诸如例如冷却剂、轴承油脂和真空润滑剂。例如，第一密封件110可被配置用于防止来自冷却剂接收壳体20的冷却剂到达主体部分102。进一步地，避免油脂渗入冷却剂接收壳体系统中。
[0062]
本文所描述的第一密封件110可被配置为在阴极组件190的靶的旋转期间保持在固定位置中。第一密封件110可为固定密封件。
[0063]
图2示出本文所描述的第一密封件110的示例。
[0064]
例如，如图2所示，本文所描述的第一密封件110可具有面向冷却剂接收壳体20的内部的第一侧202(或第一表面)。第一密封件110可具有与第一侧202相对的第二侧204(或第二表面)。第一侧202可通过第一密封件110的侧表面或厚度与第二侧204分开。第一侧202和第二侧204可为环形第一密封件的相对环形表面。
[0065]
第一密封件110的第一侧202可被配置为与冷却剂接收壳体20中的冷却剂22接触。如果第一密封件110没有故障地工作，则第一密封件110的第二侧204可不与冷却剂接收壳体20的冷却剂22接触。第一密封件110的第一侧202可为第一密封件110的湿侧。第一密封件110的第二侧204可为第一密封件110的干侧。
[0066]
例如，如图1所示，根据本文描述的实施方式的阴极驱动单元100包括第二密封件120。第二密封件120可啮合阴极组件190的一部分。
[0067]
第二密封件120可与第一密封件110间隔开。第二密封件120可在平行于阴极组件190的旋转轴180的方向上与第一密封件110间隔开，例如本文所描述的第一方向182。
[0068]
本文所描述的第二密封件120可被配置为在阴极组件190的靶的旋转期间保持在固定位置中。第二密封件120可为固定密封件。
[0069]
在阴极组件190的靶的旋转期间，第一密封件110和第二密封件120可相对于彼此保持在固定位置中。在阴极组件190的靶的旋转期间，第一密封件110和/或第二密封件120可相对于阴极驱动单元100的主体部分102保持在固定位置中。
[0070]
可将第一密封件110布置在一位置中，用于与冷却剂接收壳体20中的冷却剂接触。可将第二密封件120布置在第一密封件110后侧，即在第一密封件110的干侧上。如果第一密封件110没有故障地工作，则第二密封件120可不与冷却剂接收壳体20中的冷却剂22接触。
[0071]
第一密封件110可为一级密封件。第二密封件120可为二级密封件。在第一密封件110故障(即，冲破)的情况下，冷却剂可通过第一密封件泄漏，即从冷却剂接收壳体20中泄漏。第二密封件120可为二级密封件，以在第一密封件110(即，一级密封件)故障的情况下防止液体在冷却剂接收壳体20与阴极驱动单元100的主体部分102之间的交换。在冲破一级密封件的情况下，即在冷却剂通过第一密封件110从冷却剂接收壳体20中泄漏的情况下，第二密封件120可为备用密封件。第二密封件120提供优势在于，即使在第一密封件110中发生泄漏的情况下，冷却剂接收壳体20继续被密封。生产可继续而无需中断。
[0072]
第一密封件110可为一级密封件，用于防止冷却剂22到达阴极驱动单元100的主体部分102。第二密封件120可为二级密封件，用于在第一密封件110已被冲破的情况下防止冷
却剂22到达阴极驱动单元100的主体部分102。
[0073]
例如，如图1所示，根据本文描述的实施方式的阴极驱动单元100包括冷却剂排放通道150。冷却剂排放通道150被配置为排放阴极组件190的冷却剂。将冷却剂排放通道150布置成排放已通过第二密封件120泄漏的冷却剂。可将冷却剂排放通道150布置成排放已通过第一密封件110和第二密封件120泄漏的冷却剂。
[0074]
例如，如图1所示，将第一密封件110和第二密封件120布置在冷却剂排放通道150的同一侧上，即本文所描述的冷却剂排放通道150的第一侧。例如，可将第一密封件110和第二密封件120两者布置在冷却剂排放通道150下方。第二密封件120可具有第一侧和第二侧，第二侧与第一侧相对。第一密封件110可位于第二密封件120的第一侧上。冷却剂排放通道150可位于第二密封件120的第二侧上。可将第二密封件120布置在第一密封件110与冷却剂排放通道150之间。
[0075]
冷却剂排放通道150通过第一密封件110和第二密封件120与冷却剂接收壳体20分开。第一密封件110和第二密封件120防止来自冷却剂接收壳体20的冷却剂到达冷却剂排放通道150。
[0076]
例如，如图1所示，冷却剂排放通道150可与第二密封件120的第二侧处的区域流体连通。如果第二密封件120没有故障地工作，则无冷却剂流入冷却剂排放通道150。
[0077]
本文所描述的冷却剂排放通道150可为导管、管状通道或管。冷却剂排放通道150可具有第一端和第二端，第二端与第一端相对。流体可从第一端至第二端流经冷却剂排放通道150。第一端可位于第二密封件120附近的区域中。第二端可位于阴极驱动单元100外部的区域中。冷却剂排放通道150可允许将已通过第二密封件120泄漏的冷却剂排放至阴极驱动单元100外部的区域。
[0078]
冷却剂排放通道150的至少一部分可为阴极驱动单元100的主体部分102的一部分。冷却剂排放通道150的至少一部分可设置在主体部分102中的管状凹部中。
[0079]
在第一密封件110或一级密封件故障(即，冲破)的情况下，冷却剂可通过第一密封件泄漏，即从冷却剂接收壳体20中泄漏。第二密封件120可为二级密封件，以在第一密封件110(即，一级密封件)故障的情况下防止液体在冷却剂接收壳体20与阴极驱动单元100的主体部分102之间的交换。在第一密封件110和第二密封件120故障的情况下，冷却剂可通过第一密封件110和通过第二密封件120从冷却剂接收壳体20中泄漏。在图1中由箭头5示出冷却剂通过第一密封件110和通过第二密封件120从冷却剂接收壳体20中泄漏。冷却剂排放通道150可被配置为接收已通过第一密封件110和通过第二密封件120泄漏的冷却剂。泄漏的冷却剂可从第二密封件120流入冷却剂排放通道150。冷却剂排放通道150可将泄漏的冷却剂输送离开第二密封件120，例如输送至泄漏的冷却剂可被安全地处置的位置。通过将冷却剂排放通道150配置为接收泄漏的冷却剂，泄漏的冷却剂不与系统的其他部件产生接触。优势在于，能够避免由泄漏的冷却剂引起的可能损坏，例如腐蚀或短路。
[0080]
例如，如图1所示，根据本文描述的实施方式的阴极驱动单元100可包括第三密封件130。第三密封件130可啮合阴极组件190的一部分。
[0081]
第三密封件130可与第二密封件120间隔开。第三密封件130可在平行于阴极组件190的旋转轴180的方向上与第二密封件120间隔开，例如本文所描述的第一方向182。
[0082]
本文所描述的第三密封件130可被配置为在阴极组件190的靶的旋转期间保持在
固定位置中。第三密封件130可为固定密封件。
[0083]
本文所描述的第一密封件110、第二密封件120和第三密封件130可为固定密封件。
[0084]
在阴极组件190的靶的旋转期间，第一密封件110、第二密封件120和第三密封件130可相对于彼此保持在固定位置中。在阴极组件190的靶的旋转期间，第一密封件110、第二密封件120和/或第三密封件130可相对于阴极驱动单元100的主体部分102保持在固定位置中。
[0085]
可将第三密封件130布置在第二密封件120的后侧，即在第二密封件120的干侧上。如果第二密封件120没有故障地工作，则第三密封件130可不与冷却剂接收壳体20中的冷却剂22接触。
[0086]
本文所描述的第一密封件110可为一级密封件，以防止液体在冷却剂接收壳体20与本文所描述的阴极驱动单元100的主体部分102之间的交换。本文所描述的第二密封件120可为二级密封件，以在一级密封件故障的情况下防止液体在冷却剂接收壳体20与阴极驱动单元100的主体部分102之间的交换。本文所描述的第三密封件130可为三级密封件，以在第一密封件110和第二密封件120两者故障的情况下防止液体在冷却剂接收壳体20与阴极驱动单元100的主体部分102之间的交换。
[0087]
第三密封件130可为三级密封件，用于在第一密封件110和第二密封件120已被冲破的情况下防止冷却剂22到达阴极驱动单元100的主体部分102。
[0088]
例如，如图1所示，冷却剂排放通道150可与第二密封件120和第三密封件130之间的区域流体连通。如果冷却剂通过第一密封件110和通过第二密封件120泄漏，则由冷却剂排放通道150排放泄漏的冷却剂。除了用作第一备用密封件的第二密封件120之外，第三密封件130还用作进一步的备用密封件。第三密封件130提供优势在于，即使在第一密封件110和第二密封件120中发生泄漏的情况下，冷却剂接收壳体20继续被密封。生产可继续而无需中断。
[0089]
例如，如图1所示，冷却剂排放通道150可具有管状通道，管状通道具有设置在第二密封件120与第三密封件130之间的第一端。可将第一密封件110和第二密封件120设置在第一端的同一侧上。
[0090]
本文所描述的第一密封件110可为环形密封件。本文所描述的第二密封件120可为环形密封件。本文所描述的第三密封件130可为环形密封件。第一密封件110、第二密封件120和第三密封件130可为实质上同心的环形密封件。第一密封件110、第二密封件120和/或第三密封件130可为围绕冷却剂接收壳体20的外周边延伸的环形密封件。
[0091]
图3示出根据本文描述的实施方式的包括阴极驱动单元100的沉积设备10。
[0092]
第一密封件110可与第二密封件120间隔开。可将一定量的油脂350存储在第一密封件110与第二密封件120之间的油脂存储区域中。例如，油脂350可具有5-10ml的体积。油脂350可为硅基油脂。可在邻近第二密封件120的面向第一密封件110的侧表面存储油脂350。例如，如图3所示，可在邻近第二密封件120的下表面存储油脂350。
[0093]
油脂350可被配置用于润滑第二密封件120。油脂350可与第二密封件120接触。在阴极驱动单元100的操作期间，第一密封件110和第二密封件120可与旋转构件滑动接触，例如如图3所示的可移动部件320。油脂350润滑第二密封件120以减少第二密封件120与旋转构件之间的摩擦。油脂350可与第二密封件120和旋转构件接触。油脂350可在第二密封件
120与旋转构件之间提供油脂膜，以减少第二密封件120与旋转构件之间的摩擦。例如，如图4所示，油脂350可提供油脂膜450，所述油脂膜介于第二密封件120与可移动部件320之间。
[0094]
通过油脂350的润滑作用可延长第二密封件120的寿命。当在某一点处第一密封件110(即，一级密封件)的质量例如由于磨损而变差时，第一密封件110可被冲破。由于油脂350的润滑作用，第二密封件120(即，二级密封件)仍处于良好状态。在第一密封件110已被冲破之后，第二密封件120可长时间密封冷却剂接收壳体20。可长时间连续密封冷却剂接收壳体20，即无需更换密封件中的一个。冷却剂接收壳体20最初由第一密封件110密封，及随后在第一密封件110被冲破后，由第二密封件120密封，第二密封件得益于油脂350的润滑作用而具有延长的寿命。
[0095]
例如，本文描述的实施方式允许阴极驱动单元100在更换密封件之前运行多达3年时间。相比之下，如果不使用带有油脂350的第二密封件120，则可能在1年后便需要更换或维护密封件。
[0096]
例如，如图3所示，本文所描述的沉积设备10可包括可移动部件320。可移动部件320可为可旋转部件。可移动部件320可被配置为围绕阴极组件190的旋转轴旋转。可移动部件320可为沉积设备10的可旋转轴构件的一部分。可移动部件320可被配置为与阴极组件190的靶一起旋转。例如，可移动部件320可为本文所描述的可旋转管状部件。第一密封件110可提供抵靠可移动部件320的第一表面的密封。第二密封件120可提供抵靠可移动部件320的第一表面的密封。第三密封件130可提供抵靠可移动部件320的第一表面的密封。第一密封件110、第二密封件120和/或第三密封件130可与可移动部件320滑动接触。在可移动部件320的旋转期间，可移动部件320的第一表面可与第一密封件110和/或第二密封件120和/或第三密封件130滑动接触。
[0097]
本文所描述的可移动部件320可为实质圆柱形部件，具体而言可旋转的实质圆柱形部件。可移动部件320可在平行于阴极组件190的旋转轴180的方向上为实质圆柱形。如本文所描述的，可移动部件320的第一表面可为弯曲表面，具体而言实质圆柱形表面。
[0098]
第一密封件110、第二密封件120和第三密封件130可被配置为与实质圆柱形可旋转部件滑动接触，例如与可移动部件320滑动接触。
[0099]
图4示出根据本文描述的实施方式的包括阴极驱动单元100的沉积设备10。
[0100]
根据另一实施方式，提供可连接至阴极组件190的阴极驱动单元100。阴极驱动单元100包括本文所描述的冷却剂排放通道150。阴极驱动单元100包括本文所描述的第一密封件110和第二密封件120。第一密封件110和第二密封件120分别位于冷却剂排放通道150的第一侧上。阴极驱动单元包括油脂存储区域，存储本文所描述的一定量的油脂350，以润滑第二密封件。第一密封件110可与第二密封件120间隔开。可将所述一定量的油脂350存储在第一密封件110与第二密封件120之间的油脂存储区域中。
[0101]
本文关于阴极驱动单元描述的任何方面、特征或特征组合也应用于图4所示的阴极驱动单元100。具体而言，可将图1至图3所示的任何特征或特征组合包括在图4所示的阴极驱动单元100中。
[0102]
根据另一实施方式，提供用于在基板上沉积材料的沉积设备10。沉积设备10包括本文所描述的阴极组件190。阴极组件190具有用于冷却剂22的壳体。沉积设备10包括本文所描述的阴极驱动单元100。阴极驱动单元100支撑阴极组件190。阴极驱动单元100包括本
文所描述的冷却剂排放通道150。阴极驱动单元100包括本文所描述的第一密封件110和第二密封件120。将第一密封件110和第二密封件120分别布置在冷却剂排放通道150的第一侧上。第一密封件110和第二密封件120使得冷却剂排放通道150与壳体分离。阴极驱动单元100包括一定量的油脂350，油脂350存储在本文所描述的第一密封件110与第二密封件120之间的油脂存储区域中。阴极驱动单元100包括本文所描述的第三密封件130，第三密封件130布置在冷却剂排放通道150的第二侧上，第二侧与第一侧相对。
[0103]
根据本文描述的实施方式的沉积设备10可为溅射沉积设备。本文所描述的阴极组件190可为溅射阴极组件。阴极组件190可包括本文所描述的靶。靶可围绕靶的旋转轴是可旋转的。靶可具有弯曲表面，例如实质圆柱形表面。阴极组件190可包括本文所描述的磁体组件。可将磁体组件布置在阴极组件190中。
[0104]
图6示出根据本文描述的实施方式的沉积设备10的截面。
[0105]
例如，如图6所示，本文所描述的阴极驱动单元100可包括冷却剂供应通道610，用于供应冷却剂，具体而言冷的冷却剂，如箭头612所指示。
[0106]
例如，如图6所示，本文所描述的冷却剂接收壳体20可包括第一冷却剂接收部分620，用于接收冷却剂。第一冷却剂接收部分620可界定容积。第一冷却剂接收部分620可为冷却剂接收壳体20的径向向外部分。术语“径向向外”和“径向向内”可相对于阴极组件190的旋转轴界定。第一冷却剂接收部分620可由阴极组件190的第一可旋转管622环绕。可将可移动部件320附接至第一可旋转管622。可移动部件320和第一可旋转管622可被配置为围绕阴极组件190的旋转轴一起旋转。可将冷却剂供应通道610配置用于向第一冷却剂接收部分620供应冷却剂，具体而言冷的冷却剂。可引导由冷却剂供应通道610供应的冷却剂穿过第一冷却剂接收部分620，如箭头624所指示。可沿向上方向引导冷却剂穿过第一冷却剂接收部分620。可将冷却剂引导至邻近阴极组件190的靶的区域。在冷却剂冷却靶和/或磁体组件时，冷却剂可吸收热量。
[0107]
例如，如图6所示，本文所描述的冷却剂接收壳体20可包括第二冷却剂接收部分630，用于接收冷却剂。第二冷却剂接收部分630可界定容积。第二冷却剂接收部分630可相对于穿过冷却剂接收壳体20的冷却剂流在第一冷却剂接收部分620的下游。第二冷却剂接收部分630可为冷却剂接收壳体20的径向向内部分。第二冷却剂接收部分630可为阴极组件190的旋转轴632的内部区域中的容积。旋转轴632可被配置为旋转以驱动靶的旋转。可引导冷却剂，具体而言加热的冷却剂，穿过第二冷却剂接收部分630，如箭头634所指示。可沿向下方向引导冷却剂穿过第二冷却剂接收部分630，具体而言穿过旋转轴632。流入第二冷却剂接收部分630的冷却剂可为加热的冷却剂，例如在靶和/或磁体组件的冷却期间通过从靶和/或磁体组件吸收热量而已被加热的冷却剂。
[0108]
例如，如图6所示，本文所描述的阴极驱动单元100可包括冷却剂排出通道640，用于排出冷却剂，如箭头642所指示。冷却剂排出通道640可与冷却剂接收壳体20流体连接。冷却剂排出通道640可被配置为接收来自冷却剂接收壳体20的冷却剂，具体而言来自第二冷却剂接收部分630。冷却剂排出通道640可被配置为排出接收到的冷却剂，具体而言加热的冷却剂。
[0109]
本文所描述的冷却剂排出通道640与本文所描述的冷却剂排放通道150不同。提供冷却剂排放通道150用于排出冷却剂，此冷却剂已通过密封件(即，第二密封件120)泄漏。冷
却剂排放通道150通过第一密封件110和第二密封件120与冷却剂接收壳体20分开。在沉积设备的正常操作期间，即如果第一密封件110没有故障地工作，无冷却剂通过冷却剂排放通道150排放或排出。相比之下，冷却剂排出通道640被配置为在沉积设备的正常操作期间排出冷却剂。冷却剂排出通道640与冷却剂接收壳体20流体连通，具体而言直接流体连通。不存在密封件将冷却剂排出通道640与冷却剂接收壳体20分开。
[0110]
本文所描述的第一密封件110、第二密封件120和第三密封件130可为沉积设备10的第一密封组件的一部分。第一密封件110、第二密封件120和/或第三密封件130可位于冷却剂供应通道610的附近。沉积设备10可包括第二密封组件，如图6所示。沉积设备10可包括密封件652，以防止冷却剂流出冷却剂接收壳体20。例如，如图6所示，密封件652可位于冷却剂排出通道640的附近。密封件652的功能可类似于第一密封件110的功能。密封件652可为一级密封件，例如类似于第一密封件110。
[0111]
例如，如图6所示，本文所描述的阴极驱动单元100可包括第二通道660，以排放已通过密封件652泄漏的冷却剂。第二通道660的功能类似于冷却剂排放通道150的功能。
[0112]
例如，如图6所示，根据本文描述的实施方式的沉积设备10可包括第二可旋转管状部件670，第二可旋转管状部件670界定冷却剂接收壳体的至少一部分。第二可旋转管状部件670可与密封件652滑动接触。
[0113]
例如，如图6所示，本文所描述的阴极驱动单元100可包括与密封件652间隔开的密封件654。第二通道660可与密封件652和密封件654之间的区域流体连通。密封件654的功能可类似于本文所描述的第三密封件130的功能。
[0114]
本文所描述的阴极驱动单元100可包括密封件652与密封件654之间进一步的密封件(未示出)，具体而言在密封件652与第二通道660之间。进一步的密封件可为二级密封件，类似于本文所描述的第二密封件120。可在密封件652与进一步的密封件之间提供一定量的油脂，类似于油脂350，用于润滑进一步的密封件。
[0115]
图7示意性示出根据实施方式的沿旋转轴180的沉积设备10的截面。沉积设备10可包括由壁712和714形成的处理腔室710。根据典型实施方式，旋转轴180、靶和/或背衬管基本上平行于壁712，阴极驱动单元附接至此壁。可实现阴极组件的嵌入式(drop-in)配置。
[0116]
例如，如图7所示，将本文所描述的至少一个阴极驱动单元100安装至处理腔室710，以使得阴极驱动单元100的主体部分102不可相对于处理腔室710的壁712旋转。通常经由绝缘板722将主体部分102紧固至处理腔室710的挡板或门730。在溅射期间，关闭挡板或门730。因此，在溅射期间，主体部分102通常是静止的，至少是不可旋转的。或者，可将外壳735直接紧固至处理腔室710的壁712。
[0117]
根据实施方式，将靶凸缘770布置在轴承壳723上且真空牢固地安装至此轴承壳。通常，将o形环密封件布置在轴承壳723与靶凸缘770之间。由于靶凸缘770和轴承壳723通常不可旋转地耦接至彼此，因此安装在靶凸缘723的顶部上的可旋转靶可通过旋转驱动器来旋转。
[0118]
在溅射期间，外壳通常不相对于实施溅射的处理腔室旋转。在溅射期间，通常将至少一个上部部件或靶凸缘770布置在外壳的外部，即在低压或真空环境中。与此不同，外壳的内部空间通常处于正常压力下和/或比处理腔室高的压力下。
[0119]
根据实施方式，经由安装支撑件752将旋转驱动器750(通常是电驱动器)布置在处
理腔室710的外部。也可将旋转驱动器750放置在外壳735内。通常，旋转驱动器750在溅射期间经由电机轴754、所连接的小齿轮(pinion)753和链条或齿形带(未示出)驱动阴极组件的可旋转靶740，链条或齿形带绕小齿轮753和齿轮751循环，齿轮751附接至转子725的轴承壳723。可调适转子725以机械地支撑可旋转靶740。
[0120]
通常，冷却剂支撑管734和/或电支持管线从冷却剂供应和排出单元780和/或电支持单元穿过外壳735馈送至处理腔室710的外部。
[0121]
尽管前述内容针对本公开内容的实施方式，但可在不背离本公开内容的基本范围的情况下设计出本公开内容的其他和进一步的实施方式，并且本公开内容的范围由所附权利要求书确定。

起点商标作为专业知识产权交易平台，可以帮助大家解决很多问题，如果大家想要了解更多知产交易信息请点击 【在线咨询】或添加微信 【19522093243】与客服一对一沟通，为大家解决相关问题。

此文章来源于网络,如有侵权,请联系删除