BE1019232A3

BE1019232A3 - Bloc terminal pour un systeme de magnetron avec un cible rotative.

Info

Publication number: BE1019232A3
Application number: BE2009/0714A
Authority: BE
Inventors: Hans-Juergen Heinrich; Ulf Seyfert; Goetz Teschner
Original assignee: Ardenne Anlagentech Gmbh
Priority date: 2008-11-21
Filing date: 2009-11-19
Publication date: 2012-05-08
Also published as: US20100126855A1; US8337681B2; DE102008058528B4; DE102008058528A1

Abstract

Pour résoudre le problème consistant à fournir un bloc terminal amélioré dans lequel l'échauffement par des courants induits de Foucault, qui peuvent survenir par exemple lors de la pulvérisation cathodique à courant alternatif, est nettement réduit par rapport aux blocs terminaux connus, il est proposé un bloc terminal pour un système de magnétron avec une cible rotative qui comprend un boîter de bloc terminal avec une surface de raccordement pour installer le bloc terminal sur un dispositif de support, avec un palier rotatif pour le montage à rotation de la cible rotative et avec au moins un dispositif de conduction de courant qui conduit le courant à travers le boîter de bloc terminal quand le bloc terminal fonctionne, le boîtier de bloc terminal étant conçu de telle manière que chaque trajet de courant entourant le dispositif de conduction de courant dans le boîter de bloc terminal présente une interrupton à au moins un endroit.

Description

« Bloc terminal pour un système de maqnétron avec une cible rotative »

Un bloc terminal pour un système de magnétron avec une cible rotative et une installation de revêtement sous vide avec un tel système de magnétron, qui sont de construction simple et d’entretien facile, seront décrits ci-après.

Dans la technologie de revêtement sous vide, on connaît des magnétrons dits rotatifs dans lesquels une cible le plus souvent tubulaire entoure une structure d’aimant, la cible tubulaire étant montée à rotation et pouvant être entraînée de telle manière que le matériau cible soit enlevé de manière uniforme. La cible tubulaire est en général fixée dans la chambre à vide d’une installation de revêtement sous vide entre deux blocs terminaux qui sont construits de telle manière qu’ils permettent respectivement le montage à rotation de la cible tubulaire. Le plus souvent, des fonctions différentes sont, dans ce cas, assignées aux deux blocs terminaux. Un des blocs terminaux est, en général, réalisé comme un bloc terminal d’alimentation pour alimenter le magnétron en eau de refroidissement et en énergie électrique et l’autre bloc terminal est réalisé comme bloc terminal d’entraînement pour induire un couple de rotation destiné à engendrer la rotation de la cible tubulaire. On connaît des blocs terminaux de ce type par exemple par les documents DE 10 2007 049 735 A1 et WO / 2007 /147757 A1.

Les blocs terminaux connus, tant les blocs terminaux d’alimentation que les blocs terminaux d’entraînement, sont habituellement reliés de manière rigide à un dispositif de support, par exemple à une paroi de chambre ou un couvercle de chambre d’une installation de revêtement sous vide, et en fait soit directement soit par l’intermédiaire d’une pièce d’écartement qui sert à influencer la distance entre le magnétron et le substrat et qui sert également à l’isolation électrique du bloc terminal par rapport à la paroi de chambre ou au couvercle de chambre et est réalisé dans ce cas dans un matériau isolant.

Lors de la pulvérisation cathodique à courant alternatif notamment, des courants induits de Foucault survenant dans le boîtier du bloc terminal peuvent être à l’origine d’un échauffement des blocs terminaux. Cet échauffement conduit à une perte d’énergie qui ne peut plus être mise à disposition du processus sous vide. De plus, les dilatations thermiques dues à réchauffement ont des répercussions défavorables sur le système de magnétron. En outre, un échauffement trop fort du bloc terminal peut conduire à un endommagement ou même à une destruction de composants du bloc terminal sensibles à la chaleur, comme par exemple des joints d’étanchéité, et donc conduire à la défaillance du magnétron ou de toute l’installation de revêtement sous vide.

Dans les blocs terminaux connus, réchauffement du bloc terminal survenant pendant le fonctionnement est contrecarré du fait que la chaleur produite est évacuée par un système de refroidissement intégré dans le bloc terminal et /ou l’alimentation en énergie est maintenue à un bas niveau par une limitation de la puissance. Dans le premier cas, il faut prévoir un dispositif de refroidissement supplémentaire, ce qui entraîne des coûts supplémentaires et accroît la consommation d’énergie pour le fonctionnement de l’installation de revêtement sous vide. Dans le dernier cas par contre, la puissance du magnétron est artificiellement limitée, ce qui fait baisser la productivité de l’installation de revêtement sous vide.

C’est pourquoi il faut prévoir un bloc terminal amélioré dans lequel réchauffement dû à des courants induits de Foucault qui peuvent survenir par exemple lors de la pulvérisation cathodique à courant alternatif est nettement réduit par rapport aux blocs terminaux connus.

C’est pourquoi, pour résoudre le problème, il est proposé un système de magnétron avec une cible rotative, qui comprend un boîtier de bloc terminal avec une surface de raccordement pour monter le bloc terminal sur un dispositif de support, avec un palier rotatif pour le montage à rotation de la cible rotative et avec au moins un dispositif de conduction de courant qui conduit du courant, pendant le fonctionnement du bloc terminal, à travers le boîtier de bloc terminal, le boîtier de bloc terminal étant conçu de telle manière que chaque trajet de courant entourant le dispositif de conduction de courant dans le boîtier de bloc terminal présente une interruption à au moins un endroit.

L’idée à la base du bloc terminal proposé consiste à réaliser généralement le boîtier de bloc terminal de manière à empêcher des trajets de courant fermés dans lesquels des courants de Foucault surviennent. À cet effet, il est proposé d’intégrer des tronçons isolants dans le contour géométrique de tout le bloc terminal. La géométrie et la configuration concrètes des zones d’isolation peuvent être multiples.

Dans une réalisation concrète, il peut être prévu par exemple qu’au moins la paroi du boîtier de bloc terminal orientée vers la cible rotative présente une fente s’étendant du palier rotatif jusqu’à la surface de raccordement.

Il peut en outre être prévu que chaque interruption soit fermée par un élément de fermeture en matériau électriquement non conducteur. Dans ce cas, le matériau électriquement non conducteur peut être par exemple une résine à couler durcissable avec laquelle des fentes ou autres tronçons d’isolation qui servent à empêcher des trajets de courant fermés sont fermés. Après durcissement de la résine à couler, l’élément de fermeture formé par celle-ci est intimement relié aux parties contiguës du boîtier de bloc terminal. De ce fait, le boîtier de bloc terminal peut être réalisé de manière étanche au vide en dépit des interruptions prévues.

Dans un perfectionnement du bloc terminal proposé, l’élément de fermeture comprend en outre un élément annulaire entourant le palier rotatif. Selon un autre perfectionnement du bloc terminal, il est prévu que l’élément de fermeture comprenne en outre un élément de raccordement formant la surface de raccordement.

L’élément annulaire et /ou l’élément de raccordement peuvent être fabriqués, selon ces perfectionnements, avec l’élément de fermeture au cours d’une seule et même étape de travail et sont finalement une partie constitutive intégrée de l’élément de fermeture quand une résine à couler durcissable est utilisée, c’est-à-dire qu’ils sont reliés à celui-ci pour ne faire qu’une seule pièce. L’élément annulaire entoure le palier rotatif et offre une surface étanche au vide, électriquement non conductrice. De la même façon, l’élément de raccordement entoure le côté du bloc terminal prévu pour la fixation du bloc terminal et offre à cet endroit une surface étanche au vide, électriquement non conductrice.

Un exemple de réalisation du bloc terminal proposé sera décrit de manière plus détaillée ci-après sur la base d’une figure du dessin. L’unique figure 1 montre trois vues du boîtier de bloc terminal.

Le boîtier de bloc terminal 1 a une forme de base essentiellement parallélépipédique, ouverte d’un côté, avec une cavité cylindrique 2. En outre, la surface extérieure dirigée vers la cible présente une ouverture 3 dans laquelle le palier rotatif pour une cible rotative est disposé.

Le boîtier de bloc terminal 1 est ouvert vers le haut. Avec ce côté, le boîtier de bloc terminal 1 est monté sur un dispositif de support, par exemple la paroi de chambre ou le couvercle de chambre d’une installation de revêtement sous vide.

Pour alimenter la cible en énergie, un dispositif de conduction de courant qui conduit du courant à travers le boîtier de bloc terminal 1 quand le bloc terminal fonctionne est disposé à l’intérieur. Ce dispositif de conduction de courant peut aussi être réalisé de manière très différente, par exemple comprendre un câble pour introduire le courant dans le boîtier de bloc terminal et des contacts à frottement pour introduire le courant dans la cible rotative. La configuration concrète du dispositif de conduction de courant est toutefois négligeable pour l’idée inventive, raison pour laquelle le dispositif de conduction de courant est uniquement symbolisé par la flèche 10 indiquant le sens de passage du courant sur la figure.

Pour empêcher dans le boîtier de bloc terminal 1 des trajets de courant fermés qui entourent le dispositif de conduction du courant et donc conduisent à la production de courants induits de Foucault, la paroi du boîtier de bloc terminal 1 orientée vers la cible rotative présente une fente 4 s’étendant de l’ouverture 3 jusqu’à la surface de raccordement 9. Cette fente agit en tant qu’interruption d’un éventuel trajet de courant dans le boîtier de bloc terminal 1.

Pour fermer la fente 4 et pour rendre de ce fait le boîtier de bloc terminal 1 étanche au vide, la fente 4 est ensuite fermée avec une résine à couler non conductrice, durcissable, laquelle forme, après durcissement, l’élément de fermeture décrit. Dans ce cas, un élément annulaire 6 entourant l’ouverture 3, offrant une surface étanche au vide 8 électriquement non conductrice ainsi qu’un élément de raccordement 7 formant la surface de raccordement 9 du bloc terminal et donc également une surface étanche au vide 9 électriquement non conductrice, qui sont reliés à l’élément de fermeture 5 pour ne former qu’une seule pièce avec celui-ci, sont en outre formés par la résine à couler.

Liste des numéros de référence 1 Boîtier de bloc terminal 2 Cavité 3 Ouverture pour palier rotatif 4 Fente 5 Élément de fermeture 6 Élément annulaire 7 Élément de raccordement 8 Surface étanche au vide 9 Surface de raccordement, surface étanche au vide 10 Dispositif de conduction de courant, sens de passage du courant

Claims

1. Bloc terminal pour un système de magnétron avec une cible rotative, comprenant un boîtier de bloc terminal (1) avec une surface de raccordement (9) pour installer le bloc terminal sur un dispositif de support, un palier rotatif pour monter à rotation la cible rotative et au moins un dispositif de conduction de courant (10) qui conduit le courant à travers le boîtier de bloc terminal (1) quand le bloc terminal fonctionne, caractérisé en ce que le boîtier de bloc terminal (1) est conçu de telle manière que chaque trajet de courant entourant le dispositif de conduction de courant (10) dans le boîtier de bloc terminal (1) présente une interruption à au moins un endroit.

2. Bloc terminal selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’au moins la paroi du boîtier de bloc terminal (1) orientée vers la cible rotative présente une fente (4) s’étendant du palier rotatif jusqu’à la surface de raccordement (9).

3. Bloc terminal selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque interruption est fermée par un élément de fermeture (5) constitué d’un matériau électriquement non conducteur.

4. Bloc terminal selon la revendication 3, caractérisé en ce que le matériau électriquement non conducteur est une résine à couler durcissable.

5. Bloc terminal selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l’élément de fermeture (5) comprend en outre un élément annulaire (6) entourant le palier rotatif.

6. Bloc terminal selon l’une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l’élément de fermeture (5) comprend en outre un élément de raccordement (7) formant la surface de raccordement (9).