CN101044257A

CN101044257A - 一种用于承载可转动的溅射靶材的扁平端块

Info

Publication number: CN101044257A
Application number: CNA2005800356053A
Authority: CN
Inventors: K·德拉尔特; W·德博斯谢尔; J·德博埃韦尔; G·拉佩勒
Original assignee: Bekaert Advanced Coatings NV
Current assignee: Soleras Advanced Coatings BV
Priority date: 2004-10-18
Filing date: 2005-10-11
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2025-10-11
Also published as: DE602005006008T2; CN100564580C; US20080087541A1; CN101044586A; CN101044586B; DE602005006008D1; ATE392007T1; JP2008517151A; EP1803144B1; US7824528B2; JP4836956B2; EP1803144A1; WO2006042808A1

Abstract

本发明披露了一种用于管状磁控溅射设备的端块。这种端块将运动，冷却剂(5)以及电流可转动地传递至靶材上，同时，保持真空的完整性以及封闭的冷却剂回路。该端块包括驱动装置，旋转式电接触装置，支承装置，多个旋转式冷却剂密封装置，多个真空密封装置。本发明的端块沿靶材占据最小的轴向长度，从而允许在如显示器涂镀器这样的现存设备(10)中节省空间。通过径向彼此相对安装至少两个装置，能够减小轴向长度。

Description

一种用于承载可转动的溅射靶材的扁平端块

技术领域

本发明涉及一种端块，其用于在溅射设备中可转动地承载溅射靶材。本发明特别涉及这样的端块，即，在考虑沿靶材的对称轴线时端块较为扁平，同时还安装在用于激励、冷却、密封、支承和转动靶材的所有或一些必需装置的内侧。

背景技术

在各种技术领域中(如集中电路制造、大面积玻璃涂覆和如今更多地用于涂覆扁平面板显示器)已广泛采用了将材料从靶材溅射至基材上。这种溅射是在低气压环境下产生的，在该环境中，以控制方式导入溅射或反应气体或它们的混合物。在磁聚焦粒子轨道中跳越的自由电子电离在靶材表面附近的气体原子或分子。随即，使这些离子朝被负偏压的靶材加速运动，从而撞出靶材原子并赋予它们足够的动能以便能够到达基材并对基材进行涂覆。轨道的形状由靠近与被溅射的表面相对的靶材表面的静态磁阵列限定。由于存在磁阵列，因此，这种喷镀工艺通常被称为“磁控溅射”。

根据想要的特定应用已产生、设计和制造了多种设备。第一种稍小的磁控溅射设备使用了起初普遍为圆形(即，类似于被溅射的硅晶片)的静止式平面靶材。后来还采用了细长矩形形状，以便涂覆在靶材之下通过的较大基材(如US3878085所披露的那样)。这种细平面状靶材目前通常用于用以制造扁平平面状显示器(如液晶显示器(LCD)以及等离子屏)的所谓‘显示器涂布器’。这些平面状靶材通常安装在设备的出入门中；靶材表面易于接近(在门打开时)并跨过基材的深度，甚至延伸通过基材的长度。在显示器涂布器中，以偏离竖直方向一定倾斜角度(7°～15°)固定被涂覆的基材并且该基材靠在输送系统上。由于为了获得均匀的涂层，靶材必须平行于基材，因此，必须以大致相同的角度安装靶材。

虽然静止式靶材易于冷却和激励(由于它们相对于设备是静止的)，但是它们却具有靶材正好在轨道之下腐蚀的缺陷。因此，靶材有限的可使用寿命正好被限制在靶材首先穿破之前的时间点。可通过引入可相对于靶材表面转动的磁体阵列(如在针对圆形平面状管的US4,995,958所介绍的那样)或可相对于靶材表面平移的磁体阵列(如在针对细长平面状管的US 6,322,679所披露的那样)来解决不均匀腐蚀的问题。这种结构虽然能够较大程度地消除不均匀腐蚀的问题，但会导致系统更为复杂。

利用各组功能性涂层涂覆例如窗玻璃的大面积涂布器通常装有转动管状溅射靶材。在这种应用中，可以以低材料成本和良好的质量采用经济型驱动器。转动的管状靶材对于能够跨过较大宽度并长时间使用而言是理想的选择。折中的方案为靶材本身相对于设备转动，因此，需要复杂且占据空间的‘端块’来支承、转动、激励、冷却和隔离(冷却剂、空气以及电力)转动的靶材，同时，保持磁体阵列固定在内侧。存在以下两种方案：

·双直角端块，如在US 5,096,562(图2，图6)和US 2003/0136672A1中披露的那样，其中，在位于靶材的任一端部处的两个块体之间分配用于支承、转动、激励、冷却和隔离(空气、冷却剂以及电力)的装置。直角意味着：端块安装在与靶材转动轴线平行的壁上。这些端块通常安装在包含辅助设备的顶箱的底部处。可以提升具有端块和安装的靶材的顶箱离开大面积涂布器，以便易于靶材的更换和维护。

·如US 5,200,049(图1)披露的单个直通式端块，其中，用于支承、转动、激励、冷却和隔离的装置均安装在一个端块中并且以悬臂方式将靶材固定在大面积涂布器的内侧。采用‘直通式端块’意味着：靶材的转动轴线垂直于安装了端块的壁。在(US 5620577)中还描述了‘半悬臂式’结构，其中，靶材离端块最远的端部由机械式支承件(该支承件没有任何其它功能)固定。

虽然在用于显示器涂布器时，可转动的靶材可能具有许多优点(增加了正常运行的时间，近100％的靶材使用率)，但这些靶材的安装存在以下问题：

·选择安装在门上的单一或双直角端块的任意一种。但是，在端块会占据门长度的相当大部分的情况下，使得可使用的靶材长度不能跨过基材的宽度。

·或选择一种单一直通式端块，但是在这种情况下，需要显示器涂布器的径向改进来避免进入这种端块。

因此，要面对尺寸约束的问题。第一种可能的解决方案(如WO2005/005682 A1所描述的那样)通过在靶材管的内侧引入多种功能来减小端块的宽度。虽然该方案是非常可行的，但是，本发明人还是发现了减小尺寸的其它可能方式并提出了以下所述的本发明，其能够解决尺寸约束的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于减少或消除与现有技术相关的问题。本发明的一个目的在于制造适于显示器涂布器的转动溅射靶材，其或作为原型设备或作为现存装置的改进装置。本发明的另一个目的在于沿靶材的转动轴线方向减小端块的长度，即提供‘扁平’端块。根据本发明的另一个方面，提供的溅射设备使用了扁平的端块。

在想到关于所述问题的一种解决方案的同时，发明人仍注意到所有现有技术-如US 5,096,562，US 5,200,049，US 2003/0173217-至今装有用于支承、转动、激励、冷却和隔离(空气、冷却剂以及电力)的不同装置，恰好沿在端块内侧的靶材管件的转动轴线接连地设置。超出箱子以外的想法形成了使这些装置沿大致径向彼此相对的基本原理，以便能够节约沿转动轴线方向的空间。在下面将更详细解释在权利要求中描述的这种新的设计端块的方式。

本发明的第一个方面涉及的端块结合权利要求1的特征。在从属权利要求2～21中限定了本发明的端块的最佳实施的特定特征。

权利要求要求保护了一种端块。这种端块使溅射设备中的溅射靶材与溅射设备的外侧相连。这种端块优选可作为单一组件安装在溅射设备上，尽管同样也可设计为与壁一体成形的端块。在与易排空设备中的压力相比，在端块内压力更高，压力优选为大气压。可与靶材管件或可拆卸的磁棒组件一起移除的装置不属于端块。端块的主要功能在于承载靶材并使其绕转动轴线旋转。由于溅射是以低于大气压进行的，因此，端块必须在任何时候均保持气密性并且在其转动时确保气密性。由于靶材的溅射会在靶材表面上产生大量的热量，因此，必须冷却靶材(通常通过水或其它的适合的冷却剂使其冷却)。必须通过端块供给和排出这种冷却剂。同样，必须对靶材供给电流以便保持靶材在某一电势以上。同样，该电流必须流过端块。为了引入所有这些功能，端块可包括各种装置：

A.)使靶材转动的驱动装置。其优选由蜗轮系统或圆柱齿轮-齿轮系统或圆锥齿轮-齿轮十字轴线系统或皮带轮-皮带系统或本领域已知的使靶材转动的其它装置实现。任意类型的驱动装置将在转动轴线上占据一定范围。驱动装置的范围由垂直于转动轴线的两平面的两交叉点之间的转动轴线上的间隔限定，所述平面限定了以与靶材相同的转速转动的从动齿轮或者皮带轮。就齿轮而言，这些平面限定了齿轮的最大宽度。就皮带轮而言，这些平面限定了皮带轮的宽度。

B.)用于对靶材提供电流的可转动的电接触装置。其最好由设有电刷的电换向器来实现，这些电刷与换向器环滑动接触。代替电刷-环的结构，可使用彼此相对滑动的两个环，或可以使用导电皮带型的连接，如金属皮带。后面的一种解决方案便于沿径向使驱动装置与电接触装置结合。在任何情况下，该可转动的电接触装置会在转动轴线上占据一定范围，该范围同样由两个平面与转动轴线的交叉点限定，这些平面垂直于转动轴线。

C.)多个支承装置。根据靶材的重量，需要不止一个支承装置。本领域技术人员易于从已知的不同类型的支承件(如滚珠轴承、滚柱轴承、滑动轴承、轴向轴承或本领域已知的任意其它类型)选择适合类型的支承件。由于需要多个支承装置，因此，它们中的每一个均在转动轴线上限定了支承装置的范围。同样，支承装置的范围被限定为在限定支承装置的垂直于转动轴线的两个平面的转动轴线上的交叉点之间的间隔。

D.)多个可转动的冷却剂密封装置。这些冷却剂密封件确保了冷却剂不会泄漏至端块内或-更坏的是-泄漏至真空设备内，同时，端块的固定和可转动的部件能够彼此相对转动。为了降低这种危险性，串连引入多个冷却剂密封件。有时在主、副密封件之间引入冷却剂探测器，以便探测泄漏，并允许机器的控制关闭。如本领域已知的那样，通常使用唇形密封件作为冷却剂密封件。但是，不言而喻，并不排除类似机械面密封件或迷宫式密封件那样的其它类型的密封件。以前，每一冷却剂密封装置均在与两个平行平面(它们确定冷却剂密封件并与转动轴线垂直)的转动轴线的交叉点之间限定了冷却剂密封装置范围。

E.)最后需要多个可转动的真空密封装置。这些真空密封装置确保真空的完整性，同时，端块的固定和转动部件相对彼此转动。优选更利于维护真空的一系列串连真空密封件，以便降低产生真空泄漏的危险性。同样，已知可采用不同的密封件，其中，唇形密封件是最为普遍的，但是当然也可采用其它新型密封件(如铁液控制密封件)。同样，每一真空密封装置均限定了真空密封装置范围，该范围覆盖了由垂直于转动轴线并确定了真空密封件的两个平行平面的交叉限定的两个点之间的间隔。

由上述内容可知，端块还具有某些用于在静止位置处保持磁阵列的装置，所述磁阵列在靶材管件安装在端块之前被引入靶材管件内，同时，靶材管件绕其转动。在磁阵列的另一端处，支承装置通常保持阵列相对于靶材管件对中。

本发明的端块包括上面确定的五种装置(A，B，C，D和E)中的至少两个装置。因此，本发明的端块可包括这些装置的子设备，只要这些装置在子设备中为两个或更多即可，同时，在其它的装置装配在另一端块中(这样总数正好达14个技术上合理的子设备)。这组所有五个装置也被认为是一个子设备。

下面，通过权利要求1的特征部分，便于解释代替纵向，沿径向安装这些不同装置(一个接一个地)的基本思想。当对应于两个装置的两个范围在转动轴线上彼此重叠时，这两个装置彼此相对沿径向安装。在所述范围之间的重叠可以是局部的，即，在这两个范围仅共同具有一部分时。或者，其也可以是完整的，在这种情况下，一个装置或沿径向向内或沿径向向外被其它装置完全覆盖。在本发明的端块内，至少两个装置彼此重叠。因此，不应排除例如存在不止一对重叠装置，即两对重叠装置存在于单一端块内(其理所当然意味着在端块内部必须存在三个装置)。也不应排除三个装置彼此重叠(其等同于三对合理重叠)。本领域技人员易于认识到：沿径向形成更多的装置(当然最多为5个)能够进一步减小端块的轴向长度。

在从属权利要求2～9中，要求保护了在端块中包括的特别有用的装置的子设备，其中，任何时候，至少两个不同的装置均沿径向彼此相对安装。

在第一优选实施例(权利要求2)中，在单一端块中结合驱动装置(A)，电接触装置(B)以及冷却剂密封装置(D)(在靶材的另一端，例如在端块中提供其它的装置)。通过这种优选的结合，提供了通过单一端块实现所有相互联系(冷却剂，电力，运动)的最少量的装置。至少两个上述装置必须彼此重叠。

第二优选实施例(权利要求3)在单一端块中包括驱动装置(A)，支承装置(C)以及真空密封装置(E)(其它端块必须另外容纳保持装置)。在US 2003/0136672(图3)中披露了这种块体。同样，至少两个装置必须重叠以便具有本发明的端块。不应排除更多对的重叠装置。

在第三优选实施例(权利要求4)中，端块结构紧凑地装有可转动的电接触装置(B)，支承装置(C)以及真空密封装置(E)。至少两个装置必须重叠，并且，不应排除更多对的重叠装置。

第四子设备(权利要求5)在单一端块中装有支承装置(C)，冷却剂密封装置(D)以及可转动的真空密封装置(E)(例如在US5096562，图6中披露的组合，左侧块体)。本发明的原理要求装置中的至少两个或更多装置必须成对重叠。

第五子设备(权利要求6)将四个装置，即，驱动装置(A)，支承装置(C)，可转动的冷却剂密封装置(D)以及可转动的真空密封装置(E)装入单一端块中(与US5096562，图2，左侧块体非常相似)。本发明的端块在重叠位置具有四个装置中的至少两个装置，另外，更多的重叠的成对装置也是可行的。

第六子设备(权利要求7)在单一端块中带有驱动装置(A)，可转动的电接触装置(B)，支承装置(C)，可转动的真空密封装置(E)(如US 5096562，图6，右侧块体)。同样在本发明的端块中，至少两个装置沿径向重叠安装。同样，可采用更多对重叠装置。

第七子设备(权利要求8)在一个端块中包括可转动的电接触装置(B)，支承装置(C)，可转动的冷却剂密封装置(D)以及可转动的真空密封装置(E)(如US 2003/0136672，图6)。根据本发明的原理，四个装置中的至少两个装置必须安装在重叠位置处。但是，更多对重叠装置同样也是可以采用的，最大量为6个。

最后，权利要求9中要求的第八子设备在单一端块中包括所有装置-驱动装置(A)，可转动的电接触装置(B)，支承装置(C)，冷却剂密封装置(D)以及真空密封装置(E)(US5200049的图1)。不应排除通过支承装置固定另一端。根据本发明的原理，必须沿径向布置至少两个装置，但如果存在更多对的重叠装置，则同样也是可行的。

在从属权利要求10～19中进一步披露了两种功能的重叠。所有组合均可取决于权利要求1。对于某些装置的子设备而言，仅仅可以采用多个重叠对。在第一优选组合中，至少驱动装置的范围和电接触装置的范围重叠(权利要求10)。在第二组合(权利要求11)中，驱动装置和支承装置沿径向彼此相对安装。权利要求12披露了一种优选结构紧凑的实施例，其中，驱动装置与冷却剂密封装置径向相对。作为可选择的方案，真空密封件可径向相对于驱动装置安装(权利要求13)。权利要求14，15和16限定了优选的组合，其中，由支承装置，冷却剂密封装置和真空密封装置构成的组中的一个装置径向相对于电接触装置安装：易于实现结构紧凑的实施例。径向安装的支承装置与冷却剂装置(权利要求17)或支承装置与真空密封装置(权利要求18)的组合非常易于实现，因此，有利于使端块的结构紧凑。其同样适用于冷却剂密封装置与真空密封装置的径向组合(权利要求19)。

同样：权利要求10～19限定的组合不应排除不止一对装置在单一端块中重叠的可能性。甚至更多的装置在单一端块中是可行的，例如，沿径向彼此相对的三个装置。实际上，例如，非常希望沿径向彼此相对地安装支承装置，电接触装置以及冷却剂密封装置，如在实施例中说明的那样。

本发明的端块可采用直角类型(权利要求20)，其中，靶材的转动轴线平行于安装了端块的壁。或者，也可采用直通式(权利要求21)，即，其中，靶材的转动轴线垂直于所述壁。

本发明的第二个方面涉及使用了本发明端块的溅射设备，该设备具有权利要求22的特征。在从属权利要求23～24中限定了端块在溅射设备中理想安装的特定特征。

如已在本发明目的中解释的那样，特别希望本发明的端块(但不局限于此)安装在溅射设备(如显示器涂布器)的内侧。这种溅射设备具有由壁限定的易排空的空间。特别要求保护了具有位于这些壁中一个壁上的本发明端块的溅射设备(权利要求22)。更优选的是，为了易于维护，端块安装在腔室的可拆卸壁上(权利要求23)。如果端块安装在出入门，则更为理想(权利要求24)。

附图说明

下面，参照附图对本发明进行更详细的说明，其中：

-图1A显示了显示器涂布器的示意性透视图。

-图1B显示了垂直于基材运动方向的显示器涂布器的示意性剖视图。

-图2显示了端块的示意性实施例，该端块装有所有必需的装置并具有较大程度的重叠。

-图3显示了设计剖面图，其中，可转动的电接触装置重叠冷却剂密封装置并局部重叠支承装置。

-图4显示了设计剖面图，其中，驱动装置与可转动的电接触装置重叠，该电接触装置本身与主冷却剂密封装置重叠，驱动装置也与支承装置重叠。

具体实施方式

图1A和B说明了本发明所解决的问题。

图1A示意性地显示了一种打开的溅镀设备10，该设备如显示喷镀器通常所处状态那样，大致竖直定位。图1B显示了门关闭的该设备10的剖面图。这种设备10包括易于排空的腔室100。该腔室100可以是生产线的一部分，所述生产线可通过锁定件101相互连接，这些锁定件允许腔室100与生产线的剩余部分隔离。在腔室100中，通过输送系统104，按顺序输送基体102。基体102在一系列辊105上，以某一倾斜角度倾斜。腔室100的门106具有一个，两个或更多的可转动靶材108，108’。在门关闭时(图1B)，靶材108，108’平行于基体102。每一靶材108，108’均由两个端块110，112(用于108)和110’，112’(用于108’)固定在门上。端块110，112为可转动靶材108与静止腔室之间的连接器。其主要功能在于允许靶材108绕其转动轴线111转动。在端块内，没有低压状况，即，最好处于大气压力下。必须将不同的装置(A，B，C和E)安装在任意单一端块(或下侧端块110或上侧端块112)中或在靶材的两个端部处，使这些装置分布在两个端块110，112上。安装在设备的低压部分中的装置并不被认为是端块的装置部分。例如就单一端块而言，在与端块相连的靶材端部相对的靶材端部处安装在门106上的定心销并不被认为是端块。通过端块将转动运动120，靶材电流122和冷却剂124输送至靶材。

图2显示了本发明端块的第一优选实施例的示意图。端块200包括在单一壳体201内侧的所有装置(A，B，C，D和E)。其为直角形式并可安装在固定了靶材220上端的涂镀器的壁或门202上。靶材220可绕其转动轴线222转动。通过连接器224，使靶材220与固定环226相连。带有未示出的磁棒的靶材冷却剂管230通过连接器232连接至冷却剂输送管228。冷却剂输送管228牢牢地固定在端块壳体201上。通过冷却剂加料装置234，将冷却剂送入冷却剂管228内。在与冷却剂管228同轴的静止冷却剂收集器229中收集冷却剂，并通过管236抽出冷却剂。

靶材220通过提供驱动装置(A)的固定环226，由齿轮204转动驱动。齿轮的齿与蜗杆轴205啮合，该蜗杆轴205本身例如由电动马达(未示出)驱动。安装环207固定了起到支承装置(C)作用的轴向支承件208。通过安装作为与转动轴线222同轴的环状部分的一系列电刷206提供可转动的电接触装置(B)。这些电刷206为安装在导电环290中的弹簧，并且，它们可靠在滑动环203上滑动。电刷206通过导电环290接收电流，该导电环本身由导线209送电。滑动环203通过齿轮204和固定环226与靶材220电接触。通过唇形密封件212提供两个可转动的真空密封装置(E)。通过作为迷宫式密封件的冷却剂密封件210形成可转动冷却剂密封装置(D)。冷却剂密封件210安装在固定环226与冷却剂收集器229之间。

每一上述装置均沿转动轴线占据一定长度。例如，齿轮204的宽度占据图2所示的范围‘a’。范围‘a’被限定为由确定齿轮204并垂直于转动轴线的两个平面与该转动轴线的交叉点形成的转动轴线上的间隔。同样，其它装置将会占据转动轴线上的某一范围：

·可转动的电接触装置(B)占据范围‘b’，该范围与电刷206和环203，290的轴向宽度相等。

·支承装置(C)占据由支承件208覆盖的范围‘c’。

·冷却剂密封装置(D)占据对应于冷却剂密封件210的范围‘d’。

·真空密封装置(E)覆盖在转动轴线上的两个范围‘e1’和‘e2’，当有两个真空密封件212时。

以与本发明原理一致的方式获得以下范围的重叠(表1)：

表1

其中：‘P’指局部重叠，‘F’指完全重叠。空白单元表示根本没有重叠。本领域技术人员易于认识到上述布置会导致端块不会沿转动的纵向轴线占据非常大的空间。

图3显示了包含本发明端块的特征的工程图。该详细视图能够使本领域技术人员制造端块。为了不使说明书繁琐，将不对功能明显的部分进行标示或命名。根据附图，本领域技术人员易于认识到类似固定装置(如螺钉，螺栓等)或固定密封装置(如O型环)这样的部件。

本发明的端块300绕转动轴线304承载靶材302(局部示出)。靶材302通过安装环303可拆卸地固定在端块上。将安装环固定在可转动的中间部件311上。将端块300固定在溅射设备的壁306上。端块具有用于供给冷却剂305和抽出冷却剂307的腔室，箭头表示冷却剂的流动方向。磁棒(未示出)由沿切向锁定在内侧管件308内的连接器309保持静止，所述内侧管件308牢固地连接在端块300的内侧。

靶材302由轴线交叉的锥形齿轮对310-312驱动，从而经轴线314，通过电动马达(未示出)驱动齿轮312。通过可转动的中间部件311将主齿轮310固定在靶材302上。同样，将换向器环320固定在中间部件311上，该换向器环320包括六个电刷322，这些电刷采用了分布在环320的周面上的分段方式。电刷322靠在静止接触环324上滑动。因此，靶材302通过导线(未示出)、接触环324、电刷322、换向器环320以及中间部件311由电源(未示出)接收电流。靶材可转动地由两个轴承(即，滚珠轴承332以及滚针轴承330)支承。通过两个旋转式唇形密封件(主密封件342以及副密封件340)，将冷却剂保持在电路中。通过两个旋转式唇形密封件350和352，确保端块的真空完整性。

同样，可以确定与这些装置相关的不同范围。在表2中概括了这些范围。小字母指图3所示的范围。

表2

此处，字母P，F表示与表1中字母P，F相同的含义，并且，空白单元同样表示没有重叠。从表中可以理解：虽然不同的装置仅仅表示出较小程度的重叠，但图3的端块仍落入相同的沿径向彼此安装装置的本发明原理之下。

图4显示了本发明的第3优选实施例。端块400设有连接环403，以便固定但可拆卸地使靶材管件(未示出)与靶材接收凸缘401相连。通过凸缘401，使靶材管件(未示出)绕转动轴线404转动。通过电绝缘内侧主体408，将冷却剂输送至靶材(未示出)。内侧主体408的端部设有与磁棒插入件(未示出)匹配的配件409，该插入件使磁棒相对于转动靶材静止。冷却剂沿箭头的方向流动。将端块400安装在溅射设备的壁406上。

靶材(未示出)由与齿轮410啮合的带齿皮带412驱动。该齿轮通过中间部件405与靶材接收凸缘401相连。在该齿轮410的内侧，设有固定至连接电极421上的静止式换向器420，所述连接电极埋至内侧主体408内。换向器设有六个电刷422，每一电刷均覆盖换向器420的周面的一个区段。电刷为已被安装的弹簧并靠在固定于齿轮410内侧的内侧环424上滑动。因此，电流沿从电源(未示出)至靶材(未示出)的流动路径流动：即，流过电极421，静止式换向器环420，静止式电刷422，转动环424，齿轮410，中间部件405，靶材接收凸缘401。滚针轴承430和较大的滚珠轴承432提供了必需的支承装置。机械密封盒443提供了第一冷却剂密封件。这种盒具有直径相等的两个环，这些环沿轴向彼此重叠压在一起。精确地抛光接触面以便冷却剂不会经接触面442泄漏。通过销441，441’，沿切向将机械密封盒443的一侧锁定就位。端面碳化环444紧密装配转动中间部件405并通过两个静止O型环使其与冷却剂流体密封隔离。副唇形密封件440能够进一步保证冷却剂流路的完整性。通过主真空唇形密封件450’与副唇形密封件450确保真空完整性。

同样，可以绘制表格(即表3)，其能够概括这种设计的重叠区域。不同装置在转动轴线上占据的各种区域由图4中小写字母a，b，c1，c2，d1，d2，e1，e2表示。

表3

因此，该第三实施例能够清楚地体现本发明人所希望的发明原理。

上述实施例在单一端块中装有所有必需的装置。因此，能够保持端块的另一端自由直立，或者当将端块安装在壁上时，通过与相同的壁相连的定心销保持对中。

本领域技术人员不会遇到任何麻烦，通过采取这些优选实施例并从它们中省略特定装置，就能重新分布使设备在两个端块上方工作所必需的装置-在靶材的每一端处均有一个。易于理解：只要那些改进的实施例表现出重叠的区域，它们就应落入本发明的范围内。

同样，所披露的所有端块均为直角式，即，转动轴线平行于安装端块的壁。本领域技术人员不会遇到任何麻烦就能将这些直角式转换为直通式，即，转动轴线垂直于安装端块的壁。例如，通过延长中间部件405，能够容易地采用图4的实施例，以便采用足够的空间将具有靶材定向面的端块安装在溅射设备的壁上(带有必需的O型环以及固定装置)。

因此，应理解：权利要求覆盖了落入本发明思想和范围内的所有变型和改进。

Claims

1.一种端块，其用于在易排空的溅射设备中，绕转动轴线可转动地承载靶材，所述端块包括由至少两个以下装置构成的子设备：

·驱动装置，该驱动装置覆盖所述轴线上的驱动装置区域，所述驱动装置区域被限定为所述驱动装置在所述轴线上的垂直投影部分；

·可转动的电接触装置，该电接触装置覆盖所述轴线上的接触装置区域，所述接触装置的区域被限定为所述接触装置在所述轴线上的垂直投影部分；

·多个支承装置，所述支承装置覆盖所述轴线上的支承装置区域，所述支承装置区域被限定为所述支承装置在所述轴线上的垂直投影部分；

·多个可转动的冷却剂密封装置，所述冷却剂密封装置覆盖所述轴线上的冷却剂密封装置区域，所述冷却剂密封装置区域被限定为所述冷却剂密封装置在轴线上的垂直投影部分；

·多个可转动的真空密封装置，所述真空密封装置覆盖所述轴线上的真空密封装置区域，所述真空密封装置区域被限定为所述真空密封装置在轴线上的垂直投影部分；

其特征在于：所述装置的子设备中的至少两个装置彼此沿径向布置，以便对应于所述至少两个装置的至少两个区域在所述轴线上彼此重叠。

2.根据权利要求1所述的端块，其中：所述子设备包括以下装置：

·多个可转动的冷却剂密封装置，所述冷却剂密封装置覆盖所述轴线上的冷却剂密封装置范围，所述冷却剂密封装置区域被限定为所述冷却剂密封装置在轴线上的垂直投影部分。

3.根据权利要求1所述的端块，其中：所述子设备包括以下装置：

·多个可转动的真空密封装置，所述真空密封装置覆盖所述轴线上的真空密封装置区域，所述真空密封装置区域被限定为所述真空密封装置在轴线上的垂直投影部分。

4.根据权利要求1所述的端块，其中：所述子设备包括以下装置：

5.根据权利要求1所述的端块，其中：所述子设备包括以下装置：

·多个可转动的冷却剂密封装置，所述冷却剂密封装置覆盖所述轴线上的冷却剂密封装置区域，所述冷却剂密封装置范围被限定为所述冷却剂密封装置在轴线上的垂直投影部分；

6.根据权利要求1所述的端块，其中，所述子设备包括以下装置：

7.根据权利要求1所述的端块，其中，所述子设备包括以下装置：

·多个可转动的冷却剂密封装置，所述冷却剂密封装置覆盖所述轴线上的冷却剂密封装置区域，所述冷却剂密封装置区域被限定为所述冷却剂密封装置在轴线上的垂直投影部分。

8.根据权利要求1所述的端块，其中，所述子设备包括以下装置：

9.根据权利要求1所述的端块，其中，所述子设备包括以下装置：

10.根据权利要求1，2，7或9所述的端块，其中：所述驱动装置区域与所述接触装置区域重叠。

11.根据权利要求1，3，6，7或9所述的端块，其中：所述驱动装置区域与所述支承装置区域中的至少一个区域重叠。

12.根据权利要求1，2，6或9所述的端块，其中：所述驱动装置区域与所述冷却剂密封装置区域中的至少一个区域重叠。

13.根据权利要求1，3，6，7或9所述的端块，其中：所述驱动装置区域与所述真空密封装置区域中的至少一个区域重叠。

14.根据权利要求1，4，7，8或9所述的端块，其中：所述接触装置区域与所述支承装置区域中的至少一个区域重叠。

15.根据权利要求1，2，8或9所述的端块，其中：所述接触装置区域与所述支承装置区域中的至少一个区域重叠。

16.根据权利要求1，4，7，8或9所述的端块，其中：所述接触装置区域与所述真空密封装置区域中的至少一个区域重叠。

17.根据权利要求1，5，6，8或9所述的端块，其中：所述至少一个支承装置区域与所述冷却剂密封装置区域中的至少一个区域重叠。

18.根据权利要求1，3，4，5，6，7，8或9所述的端块，其中：所述支承装置区域中的至少一个区域与所述真空密封装置区域中的至少一个区域重叠。

19.根据权利要求1，3，4，5，7或8所述的端块，其中：所述冷却剂密封装置区域中的至少一个区域与所述真空密封装置区域中的至少一个区域重叠。

20.根据权利要求1～19中任意一项所述的端块，其中：所述端块用于可转动地承载靶材，所述靶材具有转动轴线，所述端块用于安装在溅射设备的壁上，所述端块的特征还在于所述转动轴线大致平行于所述壁。

21.根据权利要求1～19中任意一项所述的端块，其中：所述端块用于可转动地承载靶材，所述靶材具有转动轴线，所述端块用于安装在溅射设备的壁上，所述端块的特征还在于所述转动轴线大致垂直于所述壁。

22.一种溅射设备，其包括：用于提供易排空空间的多个壁，所述设备还包括可安装在所述壁中的一个壁上的端块，所述端块具有权利要求1～21中任意一项的特征。

23.根据权利要求22所述的溅射设备，其中：安装所述端块的所述一个壁是可拆卸的。

24.根据权利要求23所述的溅射设备，其中：所述可拆卸壁铰接至所述设备上。