用于溅射过程的阴极管制造技术

本发明专利技术涉及一种带靶滑架和靶的阴极管。这里的靶可以是单件或多件靶。在靶的滑架和靶之间沿靶滑架的纵轴线设置有多个由导热材料制成的环型件。环型件由窄圆环相互分开。靶的至少一个端面上具有斜面，这样使靶易于在分离的环型元件上滑动。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一种在溅射过程中使用的具有靶滑架和靶的阴极管，其中，具有良好导电和导热性能的层位于靶的滑架和靶之间。
技术介绍
除了所谓的平面阴极之外，由于阴极管在涂覆基板上具有非常高的效率，所以其使用越来越频繁。这种阴极管包含靶的滑架(target carrier)，靶(target)和固定在靶的滑架中的磁性系统。当靶在溅射过程中被消耗时，靶连同靶的滑架一起被处理。并在相应的溅射单元中安装带有新滑架的新靶。生产圆柱形溅射靶的方法已经公知，该方法形成的冷却管包含冷却物质流动的通道(US 2001/0047936 A1)。此外，会产生几个由待溅射的材料组成的圆环。所产生的这些圆环随后置于冷却管上，从而使得这些圆环在被溅射的时候，其突出部分在基板上形成一个层。而且，已公知的溅射靶包含具有溅射材料的管(tube)和套筒，其中套筒的内径比管的外径要大。从而在管和套筒之间形成环形的空间(US 6 409897 B1)。该环形空间至少部分地由热传导材料填充，该热传导材料包括由单晶(particle)组成的材料，该材料在周围温度下流动。而且，已公知圆柱靶包含位于滑架上的圆柱靶材料(US 2003/0136662A1)。靶材料和滑架之间具有缓冲元件。该缓冲元件可能是碳化毡。类似地，在靶的滑架和靶之间插入有导电垫(matt)(US 6 787 011 B2)。而且，公知的靶的结构具有圆柱滑架元件和至少一个包含靶材料的中空圆柱靶，该靶至少部分地环绕滑架元件(DE 10 2004 031 161 A1)。在滑架元件和靶之间设置有夹紧环或一个甚至几个夹紧楔。最后，另一种靶的滑架结构也已公知，其包含布置有靶罩(shell)的滑架(DE 102 31 203 A1)。靶罩在这里由滑动至滑架上的靶套筒形成。在滑架和靶套筒之间有效地设置有至少一个夹紧元件。
技术实现思路
本专利技术解决促使单件或多件靶管滑动到滑架管上的问题。这个问题已经参照权利要求1的特征得以解决。因此，本专利技术涉及一种带有靶的滑架和靶的阴极管。这里的靶可由单件或多件组成。在靶的滑架和靶之间沿着靶的滑架的纵轴线设置有多个由导热材料制成的环型元件。窄圆环使环型元件相互分开。靶的至少一个端面具有斜面，这样可使靶易于在分离的环型元件上滑动。本专利技术的优势尤其在于，即使是很难控制的靶，如钼或ITO组成的热膨胀系数低的靶，也因为粘接的省略而应用起来比以前更加容易。此外，由于溅射的靶碎片没有被粘接剂污染，所以可重新利用。当使用多件靶时，由于相邻的靶圆环之间设置有极小的膨胀间隙，所以由靶材料在溅射过程中受热产生的材料应力可以得到补偿。附图说明本专利技术具体实施例在附图中示出，并将在下文进行更详细的说明。在附图中图1示出带有单件靶的阴极管图2示出带有多件靶的阴极管图3示出带有靶件的滑架管图4示出带两个靶件的滑架管图5示出两个环形靶滑至其上的滑架管。具体实施例方式图1是阴极管的侧视图。示出滑架管2和单件靶3以及两个固定圆环4、5。图2中还示出另一阴极管6。另外，还示出滑架管7和两个固定圆环8、9。但是，这里的靶包括多个圆环靶10-17。在图3中，除了圆环靶其中之一以外，其他所有圆环靶都被卸下。因此可以看到滑架管18的表面。该滑架管18具有多个区段，每个区段中都设置有石墨箔带19-24。该石墨箔带由天然的石墨组成，并已转化成为石墨夹层混合物。例如，相应的箔片是Meitingen D-86405的SGL Technik GmbH提供的标志为SIGRAFLEX的产品。滑架管18的区段由围绕滑架管18的圆柱形外周等距延伸的圆环25-30形成，在相邻的圆环之间分布有石墨箔带19至24。在石墨箔带19-24中，连接线31-35沿滑架管18的圆周方向相互偏移地设置，从而使多条连接线没有形成直线。圆环靶36沿箭头37方向滑动至石墨箔带24。因此，沿着箭头38的方向施加压力，从而压缩弹性石墨箔带24。因此，其外径比其他未受压缩的石墨箔带19-23的外径要小。此外，其不具有连接线。当进一步滑动圆环靶36时，石墨箔带19-23也会受到压缩。使滑架管18完全装配石墨箔带19-24并且随后在仍然具有空间(free)的整个靶长度上滑动圆环靶是没有必要的。相反，甚至需要节约材料，在各区段中仅仅插入足够的石墨箔带19-24，从而使将要在其上进行滑动的圆环靶完全由箔衬托(underlined)。只有在滑动到下一个靶圆环前，才须向其他必要的区段布置石墨箔带。因此，靶圆环仅在各个实例要求的特定石墨箔带上滑动。只有当涉及整个靶管时，才必须使其在所有布置有石墨箔带的区段上进行完全的滑动。图4再次对图3的构造进行了描述，不过该图中设置有两个分段圆环靶36、41和分段的石墨箔带19-24。这里没有示出连接线31-35。除了已滑动到管上的圆环靶36以外，也可看到处于滑动过程中的圆环靶41。两个圆环靶36和41都设置有左末端斜面42、43，这两个斜面有利于向石墨箔带19-24上滑动。由快速定位粘合剂固定入位的石墨箔带19-24的外径在非压缩状态下比圆型靶41的内径要大。图5再次示出根据图4的构造，但是图5中圆环41已被移到了左边。可以看到，通过沿箭头37方向移动左边的圆环靶41的斜面43，石墨箔带22在其上边缘接合。当沿箭头37的方向进一步移动圆环靶41时，压力沿箭头38、44方向施加到石墨箔带22上。从而使石墨箔带受到压缩，最终其上边缘与圆环25-30、40的上边缘处于同一平面上。对圆环靶41进行预热将有利于圆环靶41滑动或施加压力。靶圆环36、41的连接处点因此能够搁置在圆环25-30上。这样，长度达到4米的靶可以毫无问题地得以利用。圆环25-30将滑架管18分成多个区段。当在滑架管上滑动时，作用于石墨箔带19-23上的摩擦力就会减少，这是因为石墨箔带19-23可本身停留在圆环25-30上，并且石墨箔带19-23的滑动被阻止。由此，石墨箔带19-23可在圆环靶36和滑架管18的较强压制下被夹紧，从而产生更好的导电性和热传递。为防止位于相邻的圆环靶36、41之间约0.5mm宽的膨胀间隙里的石墨或圆环25-30的材料受到溅射腐蚀，导致各层的污染物堆积，圆环靶的内径上可设置径向的切入(cut-in)或凸起(nose-piece)，它们可类似于舌片和凹槽地进行啮合。例如，图4中的圆环靶36可在箔带21上具有凹进处，而圆环靶41可具有对应的突出部分，当圆环靶36、41滑动到一起后，该突出部分将被导入凹进处。这样就可以避免圆环25-30和40受到等离子微粒的冲击，因为这些微粒只能撞击圆环靶。对所利用的石墨箔进行垂直布置比进行平行布置的热膨胀系数要大。平行布置的石墨箔的热膨胀通过连接线31-35得到补偿。垂直布置所得到的较大热膨胀系数导致在次最优冷却的情况下圆环靶36与滑架管18之间的箔的夹紧得以增强，这又增加了热传递，从而使冷却增加。权利要求1.一种在溅射过程中使用的具有靶滑架和靶的阴极管，其中，具有良好导电和导热性能的层位于靶的滑架和靶之间，其特征在于，所述具有良好导热性的层沿着所述靶的滑架(18)的纵轴线被分为多个分离的层(19-24)，所述层被相互间隔开。2.根据权利要求1所述的阴极管，其特征在于，所述层(19-24)主要包括石墨。3.根据权本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在溅射过程中使用的具有靶滑架和靶的阴极管，其中，具有良好导电和导热性能的层位于靶的滑架和靶之间，其特征在于，所述具有良好导热性的层沿着所述靶的滑架（１８）的纵轴线被分为多个分离的层（１９－２４），所述层被相互间隔开。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：曼弗雷德舒马赫，格哈德乔斯，
申请(专利权)人：应用材料两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]