用于阴极的翻滚保护器和用于补偿阴极的翻滚的方法技术

提供了一种用于补偿绕旋转轴线旋转的阴极的翻滚的保护器和方法。所述翻滚保护器可包括保护器定心元件，所述保护器定心元件被构造为与所述阴极间隔开安装以在所述保护器定心元件与所述阴极之间提供距离A。元件与所述阴极之间提供距离A。元件与所述阴极之间提供距离A。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于阴极的翻滚保护器和用于补偿阴极的翻滚的方法


[0001]本文描述的多个实施方式涉及可旋转溅射阴极，例如在溅射期间旋转的圆柱形溅射阴极。本文描述的多个实施方式进一步涉及一种用于补偿绕旋转轴线旋转的阴极的翻滚的翻滚保护器。特别地，本公开内容的多个实施方式涉及一种保护器定心元件，所述保护器定心元件被构造为与阴极间隔开安装。

技术介绍

[0002]已知用于将材料沉积在基板上的若干方法。例如，可通过物理气相沉积(PVD)工艺、化学气相沉积(CVD)工艺或等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺等来涂覆基板。该工艺是在要涂覆的基板所定位的处理设备或处理腔室中执行的。沉积材料设置在设备中。多种材料还有它们的氧化物、氮化物或碳化物可用于在基板上的沉积。
[0003]对于PVD工艺，沉积材料可以固相作为靶存在。通过用高能粒子轰击靶，靶材料(即要沉积的材料)的原子从靶被撞出。靶材料的原子沉积在要涂覆的基板上。在PVD工艺中，溅射材料(即，要沉积在基板上的材料)可以不同方式布置。例如，可使用可旋转靶，其中靶连接到旋转轴，例如旋转阴极。
[0004]旋转轴或旋转阴极和/或靶可具有特定几何形状、尺寸和设计。特别地，阴极通常长，具有近似两米或更长的长度。通过使用阴极驱动单元驱动阴极的一端(例如，阴极的从动端)进一步旋转阴极。另一端(即，与阴极的从动端相对)可以是自由的，例如不由例如机械固定元件支撑、承载或稳固。这是因为任何接触(例如与阴极的自由端的机械接触)例如因作用在两者间的摩擦力可能污染材料溅射工艺(即，以交叉颗粒的形式)而造成磨蚀和/或磨损。颗粒可能负面地影响材料沉积工艺。将避免或至少减少与阴极的自由端的接触。
[0005]然而，出现的另一个问题是由阴极的长度引起的。由于阴极的自由端在旋转期间不被支撑，因此阴极可能经受或可能遇到翻滚运动，例如远离旋转轴线倾斜。阴极的这种翻滚运动造成不均一、不均匀和/或不规则的沉积工艺，从而导致基板上的不同厚度。此外，这可能造成与阳极的接触，在阳极上产生颗粒，这可能负面地影响材料沉积工艺。因此，阴极的翻滚运动也可能负面地影响溅射工艺。
[0006]因此，提供一种减少和/或抵消在旋转期间阴极的翻滚运动的设备和方法是有益的。

技术实现思路

[0007]鉴于上文，提供了一种翻滚保护器、一种材料沉积设备以及一种用于补偿在绕旋转轴线的旋转期间阴极的翻滚或翻滚运动的方法。另外的方面、优点和特征结构从从属权利要求、说明书和附图中显而易见。
[0008]根据一个实施方式，提供了一种用于补偿绕旋转轴线旋转的阴极的翻滚的翻滚保护器。所述翻滚保护器包括保护器定心元件，所述保护器定心元件被构造为与所述阴极间隔开安装。所述保护器定心元件可被安装以在所述保护器定心元件与所述阴极之间提供距
离。
[0009]根据一个实施方式，提供了一种用于补偿绕旋转轴线旋转的阴极的翻滚的方法。所述方法包括使所述阴极绕所述旋转轴线旋转。所述方法进一步包括至少在第一时间段期间用与所述阴极间隔开的保护器定心元件使所述阴极定心在所述旋转轴线处。
[0010]根据一个实施方式，提供了一种沉积设备。所述沉积设备包括至少一个阴极，所述至少一个阴极具有：第一端，所述第一端是所述阴极的自由端；和第二端，所述第二端与所述第一端相对，所述第二端是所述阴极的从动端。所述沉积设备进一步包括：至少一个阴极驱动单元，所述至少一个阴极驱动单元用于使所述至少一个阴极绕旋转轴线旋转；和翻滚保护器，所述翻滚保护器用于补偿在绕旋转轴线旋转期间所述至少一个阴极的翻滚。
附图说明
[0011]为了可详细地理解本公开内容的上文陈述的特征结构，可参考多个实施方式来得到上文简要地概述的本公开内容的更特别的描述。附图涉及本公开内容的多个实施方式并在下文中进行描述：
[0012]图1示出了根据本文描述的多个实施方式的具有至少一个阴极、阴极驱动单元和根据本文描述的多个实施方式的翻滚保护器的沉积设备的示意图；
[0013]图2A示出了根据本公开内容的多个实施方式的包括在非倾斜位置中的翻滚保护器的可旋转阴极的一部分的示意图；
[0014]图2B示出了根据本公开内容的多个实施方式的包括在倾斜位置中的翻滚保护器的可旋转阴极的一部分的示意图；
[0015]图3示出了根据本公开内容的多个实施方式的包括另一个翻滚保护器的可旋转阴极的一部分的示意图；
[0016]图4示出了根据本文描述的多个实施方式的方法的流程图；
[0017]图5示出了根据本文描述的多个实施方式的方法的流程图。
具体实施方式
[0018]现在将详细地参考本公开内容的各种实施方式，各图中示出了这些实施方式的一个或多个示例。在以下对各图的描述内，相同的附图标记是指相同的部件。一般来讲，仅描述相对于个别实施方式的差异。每个示例以解释本公开内容的方式提供并且不意在作为本公开内容的限制。另外，被例示或描述为一个实施方式的部分的特征结构可在其他多个实施方式上或结合其他多个实施方式使用，以产生又另外的实施方式。说明书旨在包括此类修改和变化。
[0019]附图是未按比例绘制的示意图。附图中的一些元件可具有为了突出本公开内容的方面的目的和/或为了清楚呈现的目的而夸大的尺寸。
[0020]本文描述的多个实施方式涉及使用阴极和/或靶的材料沉积。例如，阴极和/或靶在阴极的一端处被驱动，以便引起绕旋转轴线的旋转移动(rotational movement)。与从动端相对的一端可以是自由的，例如不由机械固定元件支撑。由于阴极的长度，例如两米或更多或甚至三米或更多，阴极可能经受或可能遇到翻滚运动，例如远离旋转轴线倾斜(tilting)/摆动(swinging)/枢转(pivoting)。阴极的这种翻滚运动造成不均一、不均匀
和/或不规则的沉积工艺，从而导致基板上的不同厚度。此外，这可能导致与阳极的接触，特别是在阳极上产生颗粒，这可能负面地影响材料沉积工艺。
[0021]如上文所提及，接触(例如，与阴极的自由端的机械接触)导致摩擦(friction)、磨损(wear)和/或磨蚀(abrasion)，从而造成不需要的颗粒污染材料沉积工艺。此外，由阴极的旋转速度和阴极的长度两者的组合导致的翻滚可能造成材料沉积工艺不均匀、不均匀和/或不规则。这可能造成沉积的材料的厚度不同。
[0022]因此，提供针对这种翻滚的保护的系统、设备和方法、特别是用于补偿绕旋转轴线旋转的阴极的翻滚的翻滚保护是有益的。此外，以非接触方式提供翻滚保护是有益的，例如以避免不必要的摩擦、磨损和/或磨蚀污染溅射工艺。附加地或替代地，当辊导向件或滑动导向件提供翻滚保护时，翻滚保护器可以封装方式提供，例如通过迷宫式密封。
[0023]根据本文描述的多个实施方式的沉积设备100可被构造用于真空沉积并在图1中示例性地示出。沉积设备100可包括处理腔室，例如真空腔室116或外壳，特别是被构造为在腔室内具有真空的腔室。腔室可以是真空腔室。如本文所描述的至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于补偿绕旋转轴线旋转的阴极的翻滚的翻滚保护器，包括：保护器定心元件，所述保护器定心元件被构造为与所述阴极间隔开安装以在所述保护器定心元件与所述阴极之间提供距离。2.根据权利要求1所述的翻滚保护器，进一步包括：阴极定心元件，所述阴极定心元件被构造为安装在所述阴极的第一端处，所述第一端是所述阴极的自由端，所述第一端与所述阴极的第二端相对，所述第二端是所述阴极的从动端。3.根据权利要求2所述的翻滚保护器，其中所述保护器定心元件被构造为在所述阴极的旋转期间与所述阴极定心元件相互作用/接合，以抵消所述阴极的翻滚运动，使得所述阴极的所述旋转定心在所述旋转轴线处。4.根据权利要求2至3中任一项所述的翻滚保护器，其中所述阴极定心元件包括具有一个或多个磁体的第一磁体组件，所述第一磁体组件提供第一磁场，并且所述保护器定心元件包括具有一个或多个磁体的第二磁体组件，所述第二磁体组件提供第二磁场。5.根据权利要求1至4中任一项所述的翻滚保护器，其中所述第一磁体组件与所述第二磁体组件之间的距离小于20mm，优选地小于10mm，由所述第一磁体组件提供的所述磁场至少是0.2T，并且/或者由所述第二磁体组件提供的所述磁场至少是0.2T。6.根据权利要求1至5中任一项所述的翻滚保护器，其中所述保护器定心元件被构造为在所述阴极定心元件的旋转期间和在所述阴极绕所述旋转轴线的旋转期间保持不旋转，所述保护器定心元件被构造为相对于所述阴极定心元件可倾斜地安装以使得所述阴极、所述阴极定心元件和/或所述保护器定心元件能够被单独地和/或彼此独立地更换。7.根据权利要求1至3中任一项所述的翻滚保护器，其中所述阴极定心元件和所述保护器定心元件是销和衬套组合，所述销具有第一直径，并且所述衬套包括具有第二直径的开口，所述销的所述第一直径小于所述衬套的所述开口的所述第二直径，以使得所述衬套能够至少部分地接收和/或至少同心地环绕/包围所述销。8.根据权利要求7所述的翻滚保护器，其中在所述销和衬套组合之间同心地设置回转间隙，所述销和衬套组合中的所述销与所述衬套彼此间隔开。9.根据权利要求7至8中任一项所述的翻滚保护器，其中所述回转间隙限定距离，在所述距离内允许所述阴极发生翻滚运动并且在所述距离内维持所述销与所述衬套之间的非接触相互作用。10.根据权利要求9所述的翻滚保护器，其中当所述阴极的所述翻滚运动超过由所述回转间隙限定的所述距离时，所述衬套被构造为与所述销接合，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：