圆筒型磁控溅射系统的制作方法

本实用新型涉及等离子体技术并且旨在将金属、半导体、电介质及其化合物的薄膜的离子-等离子体沉积到固体表面上。

背景技术：

当使用磁控溅射系统(MSS)执行反应过程时，必须确保所形成的膜的高均匀性；此外，有必要考虑和控制被处理表面的电子轰击的强度。控制这些技术参数的机会之一是选择磁控溅射装置磁系统的旋转角度。MSS磁系统的旋转角度通常在设计期间指定而且以后不会更改。然而，也可以制造更复杂的系统，其中将在服务维护中执行MSS磁系统的定位。第一种变体不够灵活，而第二种变体需要增加制造这类装置时的费用。

美国专利第4466877号公开了一种圆筒型磁控溅射系统的构造。用于调节磁系统位置的装置涉及支撑管，磁系统和具有多个孔的支架以及固定部件被固定在该支撑管上。管道可以与磁系统一起转动。

这种结构的缺点在于冷却剂从磁控管通过旋转轴和固定轴的密封件泄漏，不能纵向地或径向地调节磁系统以及调节磁系统位置的低精度，这是由于不仅使用调节支架，而且磁性单元也用于此目的。

欧洲专利第1412964号公开了一种具有调节标尺的圆筒型磁控溅射系统的结构。该装置包含固定支撑管，具有用于调节的倾斜槽的磁系统托架的支架，框架的支撑支架，可移动的夹具以及调节螺钉。

已知的MSS结构的缺点是：调节磁系统位置仅限于径向方向和调节操作的复杂性，所述调节操作需要松开至少四个固定螺栓，然后重新安装，同时将磁系统固定在标准保持位置。

美国专利第5445721号公开的被设计为可以改变磁系统的旋转角度的具有用于紧固到真空腔室的单元的圆筒型磁控溅射系统是最接近于所提出的实用新型的概念。该装置包括：具有圆筒形靶和支撑管的旋转溅射单元，支撑管上安装有磁系统；以及用于将磁控溅射系统紧固到具有圆筒形靶旋转机构的真空腔室的单元。驱动器包括具有密封杯的旋转致动器轴和具有固定螺钉的固定轴，以及磁系统引导部，该磁系统引导部具有固定轴与支撑管之间的可拆卸连接部。紧固组件提供从马达到装备有圆筒形靶的旋转溅射单元的旋转传递；而且旋转致动器与涂层的工作容积(working volume)的真空密封分离允许在溅射单元和紧固单元减压时选择磁系统相对于紧固单元的旋转角度。

所述MSS的缺点如下：

测量和设置磁系统相对于紧固单元的旋转角度的复杂性，其需要使用附属计量装置并且使结构组装的可加工性恶化；

为了设置旋转角度，必须使用于将MSS紧固到真空腔室的单元减压，其降低了系统的可靠性并且增加了预防工作量；

当进行预防性维护时，不可能相对于磁系统明确地固定紧固单元，这降低了调节磁系统的旋转角度的精度。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于消除上述缺点，改善用于控制圆筒型磁控溅射系统的磁系统的旋转角的系统的可加工性。

本实用新型的技术效果在于缩短了调节时间并且提高了磁系统的旋转角度的设置精度以及简化了圆筒型磁控溅射系统的结构。

由于以下事实实现了技术效果，圆筒型磁控溅射系统包括：溅射单元，其具有支撑管和安装在所述支撑管上的磁系统；用于将磁控溅射系统紧固到腔室的单元，其具有圆筒形靶旋转机构，该圆筒形靶旋转机构包括具有密封杯的旋转致动器轴和具有固定螺钉的固定轴；磁系统的引导部，其装备有固定轴与支撑管之间的可拆卸连接部，根据本实用新型，所述固定轴的一端包含齿膛线而且磁系统的引导部的、固定轴与支撑管之间的可拆卸连接部通过开槽离合器形成为齿轮，所述开槽离合器配备有夹具和调节标尺，可以测量支撑管的旋转角度以及随后将磁系统固定在标准保持位置。

开槽离合器的夹具被设计为具有固定帽的圆柱形螺柱，其作为直径地安装在端部具有调节标尺的开槽离合器的腔中并且被设计为可以与磁系统的引导部啮合。

所述调节标尺被设计为在开槽离合器的端面上具有指定间距的滚花形式，其与具有开槽的联接端相对地定位。

附图说明

本实用新型的实质由图1至图3中的附图解释。

图1示出了圆筒型磁控溅射系统的截面图。

图2示出了可拆卸连接部。

图3示出开槽离合器的截面图。

具体实施方式

圆筒型MSS包括具有圆筒形靶2的旋转溅射单元1，具有磁系统4的支撑管3，用于将磁控溅射系统紧固到真空腔室(在图中未示出)的单元5，设置有马达并且包括旋转致动器轴7的旋转致动器6，密封杯8，具有齿膛线(tooth rifling)10和固定螺钉11的固定轴9，磁系统4的引导部12，固定轴9与支撑管3之间的通过借助于具有花键表面15的开槽离合器14的齿轮的可拆卸连接部13；开槽离合器14在内部区域包含夹具16和调节标尺(adjustment scale)18，所述夹具16为具有固定帽17的圆柱形螺柱形式，所述调节标尺18为在与具有花键表面15的端部相对的端面上的滚花的形式。

根据本实用新型的圆筒型磁控溅射系统操作如下。为了改变相对于用于紧固到腔室的单元5的磁系统4的旋转角度，有必要从磁控溅射系统排出水，移除具有圆筒形靶2的旋转溅射单元1；在这样做时，溅射单元1被减压。支撑管3与磁系统4一起被从可拆卸连接部13上移除；在这样做时，开槽离合器14从固定轴9脱离，开槽离合器14根据端面上被设计为滚花的调节标尺18被转动到所需的角度而且开槽离合器14通过花键表面15和齿膛线10相互啮合而与固定轴9接合。此外，磁系统4的引导部12与设计为圆柱形螺柱的夹具16接合，其由紧固头17紧固在开槽离合器14中，而且具有圆筒形靶2的旋转溅射单元1被设置到标准保持位置。在这样做时，磁系统4通过具有密封杯8的旋转致动器轴7连接到具有马达的旋转机构6而且完成了磁系统4的转动。在这样做时，当执行磁系统转动的完整操作时，固定螺钉11保持在它们的位置，这使得用于将磁控溅射系统紧固到真空腔室的单元5的减压不必要。

从背景和描述中得出如下，本实用新型满足“新颖性”和“工业实用性”的可专利性条件。

根据本实用新型，圆筒型磁控溅射系统的结构比原型的结构简单，并且使得可以大大减少用于其调节的时间和劳动投入。

由于固定轴9的一端由齿膛线10形成并且其与支撑管3的连接是通过具有夹具16的可拆卸开槽离合器14来实现的事实，因此获得了特定的效果。由于开槽离合器14的端面上的滚花形式的调节标尺18的构造，确保了磁系统4的旋转角度的调节的便利性，这使得可以更快地确定和选择磁系统4相对于固定轴9的转动角度。可拆卸连接部13在溅射单元1中的位置使得可以执行转动磁系统的操作而不需要用于将磁控溅射系统紧固到真空腔室的单元5的减压，这减少了预防性维护所花费的时间并且提高了整个系统的可靠性。