专利名称：真空溅射系统的阴极的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种真空賊射系统的阴极，特别是包括一个或多个可拆辆分 以便于阴极清洁的阴极。
背景技术：
在建筑物、器具、汽车等的建造中使用诸如玻璃和钢铁的材料。通常，需
要^it些材料Ji^涂层以获得一定的性能属性。典型的涂层的例子包:fe导电 涂层、絲絲层、做射率涂层、亲水涂层、鉢涂层、R^凃层等。
可以4^l;M贞域公知的传^^敷技术形^Mt类型的涂层，例如CVD、喷射 热解、常压等离子^^和真空溅新冗积。真空'賊浙;^Pvfi4应用于很多行业。
在真空溅射过程中，1^^ 在包括阴极、接麟蔽等的真空腔室中的濺 射耙的前面。先将腔室中的压力l^f氐到高真空压力水平，然后^v减射气体。 在^Ji^口负电压以产生等离子放电，其通常被磁场加强并约;^靼的表面上。 等离子产生过禾1^腔室中的稀薄气体中产生大量正离子，这些正离子轰击M 而从扭的表面轰击出乾材料的原子或小的粒子。随着时间的过去，基^t^皮耙 材料阶涂敷。
通过真空溅射工艺涂敷的狄的问舰它们经常有徵存、。徵A通常是在涂 敷之前或过程中来自涂敷器中的源的碎屑落到玻璃^i^上时it^的。当涂层沉 积^C璃上时，涂层不能充分itk^玻璃，狄因为碎屑片通常比涂层厚度大 几千倍。絲，碎屑^y^ttJt綠而在涂层中留下瓶泉。在^^页域中，这些 斑点-"^:称为"针孑L^陷"。针孔缺陷是真空溅射涂m上涂敷的玻璃不得不—皮 废弃的最;b^因之一。
已^i见大部分引起针孔的碎屑来自真空腔室中^Mt部fN口阴^JL积聚的 碎屑。阴极上的碎屑或者在^^过程期间剥落，或者由于施加的电场因电M 电(当^#料4^的表面上积聚时会^1) M大的变化时变得松脱。
为了去除可能会引起针孔的碎屑，部件可以被抛^者喷砂并研磨以
化部件的表面。通itt^化部件的表面，碎屑更强地附着在部件上并斷氐了碎 屑在涂敷，中脱落的可能性。
在真空'践射涂敷系统的很多常用沉积源中，选定的部件不能方《^i^f^ 砂。例如，^^i^呈中暴露于等离子体的阴极芯的夕h^不育^^Mt^喷砂。
本发明提供了一种具有阴极芯的阴极，该阴极具有至少一个可拆卸部分。 可拆转分可以被移走絲过例如喷砂进行处理以錄面上去除碎屑。表面也
可以被净i^化，从而当它^^:回到阴极中时，碎屑更强地附着到表面上。因为 碎屑可以通过喷砂容易地被去除并且新j5J^的碎屑更强地附着在阴极上，所以 采用这种阴极利用真空'絲工艺涂敷的J^具有较少的针;^陷。
发明内容
在一个非限制性实施方案中，本发明是一种阴极，该阴极包括阴极芯和在
阴极芯上的第一可拆钟#第二可拆^分。
在另一非限制性实施方案中，本发明是一种真空濺射系统，该真空濺射系
统包括阴极芯；围绕阴极芯的接地屏蔽；靶；以及阴极芯上的第一可拆:W #阴极芯上的第二可拆#^分。
图1是包^W技术阴极的磁控管溅射装置的真空腔室的截面示意图；和 图2是包含本发明的阴极的磁控管JW装置的真空腔室的截面示意图。
M实施方式
如iU/f^I的，说明书和^^要求中^J^的用絲示尺寸、物理特性、工 艺員、组分的量、^i条件等的所有数字应理解为在所有情况下被术语"大 约，，{辨。因此，除非有相反的指示，在下迷说明书和权利要求中出现的数值 可以才 试图通过本发明获得的期望性能改变。在最低限度上，并且不是要限 制将等同原则应用于权利要求的范围，每个数值应至少4Mt所报告的有效数字 并应用通常的^^A^r法来解释。otW卜，所有it^公开的范围应被理解为包M 始和末端的范围值，以及^^可和所有包含于其中的子范围。例如，所述的"1 到10"的范围应被看作是包括介于最小值1和最大值10之间(以及包括最小值
1和最大值10)的^f可和所有子范围；即，所有以最小值1或更大的值为絲 值并且以最大值10或更小的值为^iM:的子范围，例如1. 0到3. 8、 6. 6到9. 7 和5. 5到10。
为了清楚地定X^发明，首先将描述包括本发明to改善的5^技术类型 的阴极的-維管、贿装置的真魏室。如图1所示，真空腔室包舍具有阴极 芯20的阴极3 J^斤述阴极芯20具有面向下方的表面、阴极3周围的接M蔽1 、 彰内于阴极芯20内的第4第^m体4和5、沿阴极芯20的面向下方的表面定 位的靶2、以及面向靼2的待涂敷的^6。
阴极3的芯部包括第-^第_=-^体4和5以及其它部件，例如，0型环(未 予示出)。靶2通常是由溅射过程中将^^H的材料构成的平板。上ii^斤有部件的
构il^^H^构ii^^P^/^^页^/i^的。
在^^P、过程中，电场用于向乾2 ;^a负电压以产生等离子体放电。等离子 体^空腔室中产生大量正离子，正离子轰击耙2以从把2的表面轰击出^# 料的原子，并将它们推向基时6。随着时间的过去，基时6就被^#料涂敷。
如图1所示,在乾2和暴露于等离子体的接骑蔽1之间具有间隙7。通常， 间隙7大约1/4英寸(0. 635cm)宽。间隙7的存在是因为在溅射过程中把2和 接地屏蔽l需要处于不同的电压。靶2的电M-200伏和-1000伏之间，接 地屏蔽1为0伏。
在^^F、过程中，溅射材料可能渗入间隙7并i5^P在阴极芯20的J^露表面上。 随着时间的过去，原子积聚形成掉落糸^P在&时6上从而导致针《^陷的碎 屑。阴极3上的暴露的表面由于不易够到而难以清洁。因为阴极很重(对于工 ik^璃涂敷器来i)Ct几百磅)且不易移动，所以把^^个阴极芯20放入喷砂器不 ^_一*的^^择。itW卜，阴极芯20可能^R喷砂处理损坏。
与上述勒以的阴极可以^i口利福M费尔菲尔德的VACT辆。
本发明是一种可用于典型真空腔室中的包括具有至少两个可拆卸部分的阴 极芯的阴极。本发明的阴^fel如图2所示。除了包^^具有面向下方的^^面的阴极 芯30的阴极8 O卜，图1和图2的真空腔室中的所有部件辆目同。在一个非限 制性实施方案中，阴极8包含非磁性金属。例如，阴极8包姊、铜或不糊。
本发明的阴极8包括可拆卸部分，它们是在;^^过程中暴露于滅;4^^P浙 料并容易聚集碎屑的阴极部分，即，暴露于间隙7的阴极部分。可拆物分可
包含磁^#料或者非磁^##铅、铜或不，。
在一个非限制性实施方案中，可拆^j5分为部分9和10，它们是阴极8的 与间隙7相邻的部分。结果，可拆卸部分9和10将至少具有间隙7的尺寸。例 如，可拆卸部分9和.10可为1/4英寸(0. 635cm)宽和阴极的狄。可拆转 分9和10可以按4^域已知的4沐方式与阴极8进行固定和拆卸。例如，可拆 卸部分9和10可以通过紧固件即螺栓、开槽的，装置或者;^4页域公知的任何 其它方式固定。
可拆卸部分可以是碎屑可能聚HJL希望进行定期清洁的阴极芯的任何其它 部分。
可拆卸部分可以按;^^页域已知的^f可方式制造，例力魂过#~-^分从图1 所示的传统的阴极切掉。
^ii当的时候，可拆一分9和10可以从阴极8上拆卸下来^H^1例如喷 砂的工艺进行清洁和/或处理。处理 3^1化部件的表面以使碎屑将更好地附着
于其上。所^±程可以才 需要进^*复或者作为维护禾誘的-^分。 如上所述，本发明的阴^l可用于;^J贞域/^^的真空媽Jt操怍中。 通过^^1本发明的阴极，进行真空'减射^t的公司可以实M^的资金节
约。通过减少由于针孔缺陷而不得不废弃的M如玻璃的数量，减少了损失并
能够实3te^的资金节约。
本领域技权员容易理解，在不脱离以上描ii/斤7^f的概念的前提下可以
修^b^发明。这种修改^W作是包含^M^发明的范围内。因此，以上详细描述 的特定实施方案只是说明性的而非要限制本发明的范围，所附权利要^A其任 何和所有等，给出了^"发明的完整范围。
权利要求
1、一种阴极，包括:阴极芯；和阴极芯上的第一可拆卸部分和第二可拆卸部分。
2、 才赚权矛j^求l的阴极，其中阴极芯包含非磁性金属。
3、 才Mt权利要求2的阴极，其中阴极芯包姊、铜或不糊。
4、 才^t权利要求l的阴极，其中第"~^第二可拆辆分包含非磁性金属。
5、 #^权利要求4的阴极，其中第-^第二可拆辆分包^5、铜或不锈钢。
6、 才^^5U'J要求1的阴极，其处于真空、贿系统中。
7、 才 权利要求1的阴极，其中第"^第二可拆^M过紧固件固定到阴极。
8、 一种真空i5W系统，包括 具有面向下方的表面的阴极芯； 具有第一ii^第二麟的围绕阴极芯的接骑蔽；沿阴极芯的面向下方的表面定位并位于接i^蔽的第一^^^^蔽的 第二ii^之间的耙，其中^^^J^蔽的第一ii^之间具有第一间隙，在乾^N^W蔽的第二i^Mu'司具有第二间隙；以及阴极芯上的至少具有第一间隙的尺寸的第一可拆卸部#阴极芯上的至少具有第二间隙的尺寸的第二可拆在[^分，其中第->第二可拆^分面向乾。
9、 才^t^^j要求8的阴极，其中阴极芯包含非磁性金属。
10、 #^权利要求9的阴极，其中阴极芯包姊、铜或不糊。
11、 ##权利要求8的阴极，其中第~~^第二可拆转分包含非磁性金属。
12、 #^权利要求11的阴极，其中第-^第二可拆转分包賴、铜或不 辦冈。
全文摘要
公开了一种用于真空溅射系统的新颖阴极。该阴极包括阴极芯和阴极芯上的第一可拆卸部分和第二可拆卸部分。
文档编号H01J37/34GK101385114SQ200780002276
公开日2009年3月11日 申请日期2007年1月4日 优先权日2006年1月12日
发明者A·V·沃纳 申请人:Ppg工业俄亥俄公司