CN102834896B - 用于支撑可旋转靶材的装置和溅射设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于支撑沉积设备的可旋转靶材(1)的装置，沉积设备用于将材料溅射到衬底(20)上，其中该装置包括：驱动单元(2)，其用于使可旋转靶材(1)旋转；环形部分(3)，其连接到驱动单元(2)以用于将驱动单元安装到可旋转靶材(1)；以及屏蔽件(4)，其用于覆盖环形部分(3)。屏蔽件(4)适合于与环形部分(3)一同旋转；并且包括组装到一起的多个部件。此外，也提供了溅射设备和用于支撑可旋转靶材的方法。

Description

用于支撑可旋转靶材的装置和溅射设备

技术领域

本公开涉及用于支撑可旋转靶材的装置，特别地涉及具有靶材主体、用于将靶材主体与使靶材旋转的驱动单元连接的中间部分、以及组装到中间部分的暗室屏蔽件的装置，以及用于支撑可旋转靶材的方法。具体地，本发明的实施例涉及纳米制造技术解决方案，包括用在薄膜和涂层的沉积中的设备、工艺和材料，其代表示例包括(但不局限于)以下应用：半导体和电介质材料和器件、硅基晶片、平板显示装置(例如TFT)、掩模和滤光片、能量转换和存储装置(例如光伏电池、燃料电池和电池)、固态发光装置(例如LED和OLED)、磁性和光学存储装置、微机电系统(MEMS)和纳米机电系统(NEMS)、微光学和光电装置、建筑和汽车玻璃、用于金属和聚合物箔及封装的金属化系统，以及微米和纳米成形装置。

背景技术

在许多应用中，期望将薄层沉积在衬底上。用于沉积薄层的已知技术具体是：蒸发、化学气相沉积和溅射沉积。例如，溅射可以被用来沉积诸如金属(例如铝或陶瓷)薄层的薄层。在溅射处理期间，通过利用惰性处理气体的离子在低压下轰击靶材的表面，将涂布材料从由要被涂布的材料构成的溅射靶材传输出来。离子是通过处理气体的电子碰撞电离来产生的并且由作为溅射阴极的靶材与阳极之间的大电压差来加速。这种对靶材的轰击导致涂布材料的原子或分子射出，该原子或分子在布置为与溅射阴极相对(例如，在溅射阴极下方)的衬底上聚集成为沉积膜。

分段平面的、整体平面的和可旋转的靶材可以被用于溅射。由于阴极的几何形状和设计，旋转靶材通常相比于平面靶材具有更高的利用率和增加的工作时间。因此，使用可旋转靶材通常延长了使用寿命并减小成本。

旋转阴极通常由溅射装置的阴极驱动单元支撑。在溅射期间，阴极驱动单元将移动可旋转地传送到旋转阴极。假定旋转阴极的纵向延伸例如高达约4m并且溅射装置的典型的连续工作时间为数天，通常期望阴极驱动单元的支承在长的时间段内可靠地支撑重的机械负荷。溅射通常在低压或真空条件下(即，在真空室中)进行。由于成本原因，特别是在阴极驱动单元被布置在溅射装置的真空室内时，也期望阴极驱动单元占据少量的空间。

为了保护阴极体不受到气体放电和所产生的离子轰击的影响，在阴极的驱动端和自由端处提供暗室屏蔽件。这些暗室屏蔽件被同心地安装到阴极，从而保持与阴极表面的固定距离。绕阴极体的驱动端的屏蔽件应当防止处理气体放电与驱动端接触。暗室屏蔽件被安装在室壁或驱动单元上。屏蔽件被与安装表面电隔离，并且通过气体放电获得电势。

在溅射期间，沉积材料的膜在暗室屏蔽件的表面上(在暗室屏蔽件表面的面向衬底的区域上)生长。最终，所形成的膜通常在膜较厚的区域中开始破裂为碎片或片段。如果所产生的材料片段落到衬底上，这些片段妨碍对衬底上的落有片段的区域进行沉积，从而产生有缺陷的产品。因此，这种暗室屏蔽件必须被经常替换，由此增加溅射单元的维护成本。

因此，当前需要用于支撑可旋转靶材的改善的装置和方法。

发明内容

考虑到以上内容，根据一个方面，提供了一种用于支撑沉积设备的可旋转靶材的装置，该沉积设备用于将材料溅射到衬底上。该装置包括：驱动单元，其用于使可旋转靶材旋转；环形部分，其连接到驱动单元以用于将驱动单元安装到可旋转靶材；以及屏蔽件，其用于覆盖环形部分，以使得屏蔽件适合于与环形部分一同旋转。屏蔽件包括组装到一起的多个部件。

此外，提供了一种用于支撑沉积设备的可旋转靶材的方法，该沉积设备用于将材料溅射到衬底上。该方法包括：提供用于使可旋转靶材旋转的驱动单元和连接到可旋转靶材的环形部分；以及将多个部件组装到一起，由此形成用于覆盖环形部分的屏蔽件，其中，屏蔽件被连接到环形部分，使得该屏蔽件覆盖环形部分并且与环形部分一同旋转。

通过权利要求、说明书和附图，能够与这里描述的实施例结合的其他优点、特征、方面和细节将会变得清楚。

附图说明

可以参照本发明的实施例获得上文中概述的本发明的更加具体的描述，使得可以更加详细地理解本发明的上述特征。附图涉及本发明的实施例并且在下文中描述：

图1示意性地示出了根据实施例的用于支撑将材料溅射在衬底上的沉积设备的可旋转靶材的装置的侧视图。

图2示出了根据实施例的用于支撑将材料溅射在衬底上的沉积设备的可旋转靶材的装置的俯视图。

图3示意性地示出了同心地安装到根据实施例的可旋转靶材的环形部分上的暗室屏蔽件。

图4示意性地示出了同心地安装到根据实施例的可旋转靶材的环形部分上的暗室屏蔽件的截面图。

图5示意性示出了同心地安装到根据实施例的可旋转靶材的环形部分上的暗室屏蔽件的分解图。

图6示意性地示出了根据实施例的环形部分的一部分。

图7示意性地示出了根据实施例的暗室屏蔽件的俯视图。

图8以三维图示意性地示出了根据实施例的屏蔽部分。

图9示意性地示出了用于对将材料溅射在衬底上的沉积设备的可旋转靶材进行支撑的装置的侧视图。

图10示意性地示出了根据这里描述的实施例的溅射设备。

具体实施方式

现在将会具体参照本发明的各种实施例，其中的一个或多个示例在附图中示出。每个示例由解释本发明的方式提供并且不表示对于本发明的限制。例如，作为一个实施例的一部分图示和描述的特征可以被用在其它实施例中或结合其他实施例使用，以产生另外的实施例。本发明意图包括这种修改和变化。

溅射是由于高能粒子轰击靶材而使原子从固态靶材材料射出的工艺。在刮涂材料时涂布衬底的工艺通常指的是薄膜涂布。术语“涂布”和术语“沉积”在这里可交替地使用。术语“溅射装置”和“沉积设备”在这里可交替地使用，并且应当指的是使用溅射来在衬底上沉积靶材材料(通常作为薄膜)的设备。

通常的靶材材料包括(但不局限于)：纯金属，例如铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)和金(Au)；金属合金，例如铌铝(AlNb)合金或镍铝(AlNi)合金；半导体材料，例如硅(Si)；以及电介质材料，例如氮化物、碳化物、钛酸盐、硅酸盐、铝酸盐和氧化物(例如，透明导电氧化物(TCO)(例如掺杂ZnO(例如ZnO:Al)、AlZnO、In₂O₃、SnO₂和CdO，以及掺Sn的In₂O₃(ITO)和掺F的SnO₂))。

这里使用的术语“衬底”应当指的是非柔性衬底(例如，晶片或玻璃板)和柔性衬底(例如编织物(web)或箔)。代表示例包括(但是不局限于)以下示例：半导体和电介质材料和器件；硅基晶片；平板显示装置(例如TFT)；掩模和滤光片；能量转换和存储装置(例如光伏电池；燃料电池和电池)；固态发光装置(例如LED和OLED)；磁性和光学存储装置；微机电系统(MEMS)和纳米机电系统(NEMS)；微光学和光机电系统(OEMS)，微光学和光电装置；透明衬底；建筑和汽车玻璃；用于金属和聚合物箔及封装的金属化系统，以及微米和纳米成形装置。

参照图1和图2，分别以侧视图和俯视图示出了对用于将材料溅射到衬底上的沉积设备的可旋转靶材进行支撑的装置100。该装置包括用于使可旋转靶材1旋转的驱动单元2、连接到驱动单元2来将驱动单元安装到可旋转靶材1的环形部分3、以及用于覆盖环形部分3的暗室屏蔽件4。分段的暗室屏蔽件4适合于与环形部分3以及与靶材1一同旋转。如图所示，分段的暗室屏蔽件4被划分为两段(在这里也被称作两个“部分”)。这里使用的术语“分段”意图描述暗室屏蔽件由组装到一起的许多个部分构成。术语“分段”、“多部分”和“具有多个部分”被同时用在这里。通常，屏蔽件具有非平坦的表面，通常具有在RZ 25与RZ 70之间的粗糙度。

暗室屏蔽件被分段为可以组装到一起的多个区段。通常，当屏蔽件例如通过使用诸如紧固件的固定装置而被安装到环形部分时，至少两个部分可以被固定到一起。区段可以是独立的件，或者可选地，它们可以通过例如铰链或接头连接到一起。具体地，铰链或接头可以定位在区段相对于径向的内侧上。

考虑到暗室屏蔽件由多个部分构成的事实，该暗室屏蔽件可以容易被布置成围绕环形部分并且被安装到环形部分。单件式屏蔽件为了被布置成围绕环形部分将必须被放置在靶材上方。因为靶材可以具有长达数米的大体长度，并且因为靶材材料可以易于受到与屏蔽件的接触的影响，所以可以通过如这里描述的多部分屏蔽件来显著减小维护所需的努力。

这里使用的术语“可旋转靶材”应当指的是适合于被可旋转地安装到溅射装置上的任何阴极组件。通常，可旋转靶材包括适合于被溅射的靶材结构。这里使用的术语“可旋转靶材”应当具体指的是磁性增强的阴极组件，其中利用增加内部磁性单元(例如，永磁体)来增强组件以改善溅射。

可旋转靶材(在下文中也被称作可旋转溅射阴极或旋转阴极)可以由靶材材料的中空圆柱体制成。这些旋转靶材也可以指的是单块靶材并且可以通过由靶材材料铸造或烧结这些靶材来制造。

非单块可旋转靶材通常包括外表面涂布有靶材材料层的圆柱形可旋转管(例如，背衬管)。在制造这种可旋转溅射阴极中，例如可以通过将粉末喷涂或者铸造或等静压成形到背衬管的外表面上来涂布靶材材料。或者，靶材材料的中空圆柱体(也可以被称作为靶材管)可以被布置在背衬管上并且例如利用铟结合到背衬管，来形成旋转阴极。根据另外的可选方式，未结合的靶材圆柱体可以被设置在背衬管的径向外侧。

为了获得增加的沉积速率，已经提出了使用磁性增强的阴极。这也可以被称作为磁控溅射。磁性单元(其可以包括磁体阵列)可以被布置在溅射阴极内部(例如，在背衬管内部或单体靶材内部)，并且提供用于磁性增强溅射的磁场。阴极通常能够绕其纵轴旋转，使该阴极可以相对于磁性单元转动。在一个阴极边缘处，适合将阴极安装到驱动单元的环形部分被安装在阴极的驱动末端处。这里在可旋转靶材或阴极的背景中使用的术语“末端”或“边缘”应当指的是阴极或靶材沿着轴向的末端或边缘。通常，靶材或阴极的外截面是圆形的，例如具有8cm到30cm的直径，而靶材或阴极的长度可以是数米，例如高达0.3m或甚至高达4m。

在操作期间，由于电场聚集，电非屏蔽的阴极可能在阴极边缘处遭受到气体放电(电弧)。该放电是完全不期望的。与阴极末端相邻的气体放电的区域被称作为“暗室”。根据这里描述的实施例，暗室屏蔽件覆盖整个环形部分。

为了避免在阴极的驱动末端处的气体放电，提供屏蔽件来屏蔽靶材的暗室区域。屏蔽件通常由绝缘体制成。借助于非旋转屏蔽件而被屏蔽的靶材在溅射处理期间可能仅在暗室屏蔽件一侧上受到材料沉积。所产生的形成在暗室屏蔽件表面上的膜可能破裂并且材料碎片可能降落到衬底上，遮挡向衬底溅射的材料的沉积并且在产品中引起缺陷。

借助于如上所述与靶材和环形部分一同旋转的暗室屏蔽件，暗室屏蔽件的整个表面被暴露于材料沉积，因此材料层以均匀的方式形成在暗室屏蔽件的整个表面上。这意味着膜在破裂并降落到衬底上之前可以被沉积更长的时间，因此相比于提供非旋转暗室屏蔽件减小了衬底污染的风险以及维护时间和成本。

根据实施例，多个区段是圆柱形区段。即，组装到一起的这些区段形成圆柱形屏蔽件。通常，提供两个区段，各自覆盖圆柱形周界的180°。根据另外的实施例，屏蔽件由三个区段组装成，每个区段覆盖圆柱体的120°。

通常地，屏蔽件是以分段的方式旋转对称的。屏蔽件的至少两个部分是覆盖周界的例如180°或120°的圆柱形分段部分。组装到一起之后，除这些部分之间的交叉处之外，这些部分形成旋转对称的圆柱体。根据本公开，如果一部分被称作为“旋转对称的”，那么在该部分被旋转之后表面相同。旋转是相对于作为圆柱体的中心(对于圆柱体分段的情况)的旋转中心进行的。覆盖360°/n(例如，n＝2或n＝3)的圆柱体分段可以因此旋转高达360°/n度的任何度数并且表面相同。术语表面具体包括在径向外周界上的表面。

在图8中示出了旋转对称圆柱体分段的截面图。覆盖圆柱体的180°的暗室屏蔽件4具有中心10。示意性地示出的箭头11应当表示该部分可以旋转180°并且表面(特别是径向外表面)相同。

具体地，根据这里描述的实施例，屏蔽件分段不具有例如用于接收螺钉或销等的孔。孔将会使得屏蔽部分旋转不对称。在已知领域中，孔用于将屏蔽件与其他元件组装。然而，屏蔽件中的任何的旋转不对称形状在溅射期间导致电场的扰乱。这转而导致经涂布的衬底上的层的均匀性减小。

此外，孔被设置为用于允许螺钉等被插入。因此，为了掩饰或卸下屏蔽件，例如用于进行维护，有必要将螺钉拧下。这是消耗时间的，特别是因为螺钉头在溅射期间被涂布，并且为了掩饰或卸下屏蔽件，有必要首先从螺钉的头部移除涂层并且之后将螺钉拧下。

因此，提供不具有任何非对称元件(例如孔)的旋转对称屏蔽件不仅改善涂层质量，还减小了维护所需的努力和成本。

在实施例中，涂布室壁与靶材之间的所需空间尽可能地小是合适的。因为涂布一般在真空条件下进行，减小室的容积以减小成本和对室抽真空的时间是重要的。减小容积的一个可能性是减小驱动器以及将靶材固定到驱动器所需的空间。

为了这样做，根据一些实施例，屏蔽件的最大的长度(其被理解为屏蔽件的径向尺寸，而屏蔽件的轴向指的是靶材的径向)为屏蔽件的直径的0.5倍，通常是最大0.3倍，例如0.25倍。在绝对意义上，屏蔽件长度根据实施例小于10cm，通常小于6cm，例如4.5cm。因此，相比于具有例如2m长度的可旋转靶材，屏蔽件长度小于可旋转靶材的长度的5％。该效果是仅需要很小的空间，并且所导致的要被抽真空的空间非常小。

根据本方面，减小了屏蔽件的长度。通常驱动单元的长度也被最小化。紧凑设置的示例在2010年4月9日递交的题为“Device for supportinga rotatable target and sputtering installation”的美国专利申请No.12/757,765中描述，该美国专利申请对应于EP申请10159022.2(题目相同)，通过引用将其全部结合在这里，达到该申请不与本公开矛盾的程度。具体参照段落6-8，其示出了用于支撑具有流体导管和紧凑端部阻挡设计的用于支撑可旋转靶材的装置。进一步参照了所引用的美国专利申请No.12/757,765的权利要求6和9中限定的主题，其示出了具有三个流体导管的装置并且描述了电子接触(其被标记为135)。

根据可以与这里描述的其他实施例结合的具体实施例，装置还包括顶部屏蔽件。顶部屏蔽件被定位在可旋转靶材的顶部末端。术语“顶部末端”应当被理解为在轴向上与连接到驱动器的末端(这里被称为可旋转靶材的“驱动末端”)相对的靶材的末端。顶部屏蔽件适合于与可旋转靶材一同旋转。

根据具体实施例，顶部屏蔽件看起来与这里描述的意图覆盖环形部分的屏蔽件相同。因此，对于该屏蔽件描述的全部特征、细节和方面也可以应用到顶部屏蔽件。

图9示出了屏蔽件4连接到可旋转靶材1的驱动末端并且顶部屏蔽件15连接到可旋转靶材的顶端的示意性实施例。这两个屏蔽件如图所示都是两部分式屏蔽件，即，都包括两个区段。在可旋转靶材的顶部末端和在驱动末端具有相同的屏蔽件减小了被储存来用于维护的屏蔽件的数目，并且简化了构造和维护。然而，因为驱动末端连接到驱动器，而顶部末端自由旋转，所以还没有考虑对于这两个末端使用相同的屏蔽件。具体地，本发明人知道在驱动末端处的屏蔽件不旋转，而是屏蔽件的位置被固定。

根据实施例，屏蔽件被同心地组装到环形部分和/或组装到可旋转靶材。通常，屏蔽部分被同心地组装到环形部分和/或可旋转靶材。

屏蔽件通常与环形部分或可旋转靶材电隔离。例如，环形部分可以具有多个隔离物。隔离物因此通常由绝缘材料制成。隔离物可以包括利用从环形部分突出的头部固定到环形部分的螺钉。根据其他实施例，隔离物是夹紧杆。

关于其余的附图，更具体地解释了如在图1和图2中一样的属于用于对沉积设备的可旋转靶材的边缘进行屏蔽的设备的实施例。通常，这里使用的术语“暗室屏蔽件”应当指的是适合于相对于放电(电弧)屏蔽可旋转靶材的边缘和/或用于将可旋转靶材安装到驱动单元的环形部分的装置。术语“屏蔽”应当可以与这里的“覆盖”可替换地使用。即，通过对例如环形部分进行覆盖，环形部分被屏蔽而不受放电影响。通常地，暗室屏蔽件被同心地安装到可旋转靶材，同时仍然保持与靶材电隔离。术语“暗室屏蔽件”、“可旋转阴极屏蔽件”、“暗空间屏蔽件”被在这里可替换地使用。这里使用的术语“暗室屏蔽件”、“可旋转阴极屏蔽件”、“暗空间屏蔽件”应当具体指示提供环形部分的电屏蔽的屏蔽件。

图3示出了用于支持可旋转靶材的装置的片段300。两部分式暗室屏蔽件4组装成围绕环形部分3，环形部分3被用来将可旋转靶材(未示出)连接到驱动单元(未示出)。不局限于图3，环形部分3可以是夹紧环，靶材可以在一端处被连接到该夹紧环，并且在另一端处连接到驱动单元的旋转部分。驱动单元的示例可以是落入式驱动器(drop in drive)，但是也可以采用驱动单元的其他示例。

这里使用的术语“环形部分”应当指的是通过紧固或夹紧装置将可旋转阴极连接到驱动单元的任何部分。术语“环形部分”可以具体是“夹紧环”、“夹紧套圈”、“保持环”和“锁止环”。紧固件通常由贵金属制成。

暗室屏蔽件被分段，即，暗室屏蔽件包括通常具有环形或圆柱形区段形状的多个部分。紧固装置5可以使暗室屏蔽件的多个部分固定到一起。根据可以与这里描述的其他实施例结合的实施例，为了牢固地固定紧固装置5，可以在暗室屏蔽件中提供一个或多个带凹口的凹槽、通道或凹陷，这些凹槽、通道或凹陷通常沿着暗室屏蔽件的径向外周界形成。一个或多个卡扣(snap)状紧固装置可以利用卡扣插入到凹槽中，由此使暗室屏蔽件稳定。带凹口的凹槽可以定位在屏蔽件相对于其轴向的中央。

这里使用的术语“紧固装置”5意图描述用于将形成暗室屏蔽件的部分固定或紧固到一起，由此形成组装件。紧固装置可以包括卡环(snapring)、弹簧环、弹簧锁止件、无限弹簧或弹性带等。

这里提到的术语“多个部分”可以包括适合于靶材夹紧环的n个部分，通常每个部分具有环的周界长度的1/n。数值n通常是两个、三个或四个。术语“部分”可以指的是“外壳”或“框架”并且它们的形状适合于封闭安装到靶材驱动末端的环形部分。这些部分可以具有沿着周界形成在它们的外部表面上的至少一个凹槽或通道。通常，这些部分可以借助于紧固装置(例如卡环)组装到一起。如图3所示，紧固装置5通常被固定到这种沟槽或通道中。

为了在溅射期间不污染衬底，屏蔽件在其由处理气体的离子轰击时不能释放粒子。屏蔽件区段(例如外壳或框架)可以由可处置材料(disposable material)制成，例如，金属，特别是贵金属。屏蔽件区段可以由氧化材料(例如钢、铝、钛、铜)制成。根据其他实施例，屏蔽件由非氧化材料制成。包括多个区段(例如框架)的暗室屏蔽件可以是有利的，因为该暗室屏蔽件可以通过将框架部分分离而移除，因而该暗室屏蔽件可以容易被替换，而不引起材料处置和维护的高成本。与此相反，一件式屏蔽件必须在移除将其安装到室或安装到驱动单元的全部紧固装置之后，被沿着靶材的同心方向取出。

本公开的暗室屏蔽件可以通过切割或移除紧固装置5来被替换。构成屏蔽件的部分之后可以被自由地移除并且可以被将要组装成围绕环形部分的新的部分替换。这些部分可以借助于紧固装置固定，紧固装置例如布置在形成在这些部分的外周表面上的凹槽内。沿着屏蔽件的元件的外部表面形成的凹槽或凹口通道7将会将紧固装置5容纳在锁止位置，从而如图3所示将组装到一起的部分保持在系统上。

图4是用于支撑可旋转靶材的装置的片段300。为了示意性目的，暗室屏蔽件4的两个部分中的一者已经被移除。环形部分3可以是由半圆形元件6的组件构成的夹紧环。暗室屏蔽件4借助于紧固的隔离物8而与环形部分3电隔离，隔离物8的头部从夹紧环的半圆形元件6的表面突出，以将暗室屏蔽件元件的内表面保持在距离环形部分的表面为一固定距离处，由此防止两个元件之间的接触。

根据可以与这里公开的其他实施例结合的实施例，暗室屏蔽件借助于安装到环形部分上的隔离物而与靶材电隔离。隔离物可以是绝缘单元，绝缘单元的目的是将夹紧环和暗室屏蔽件电隔离。绝缘单元可以由绝缘材料实现；合适的绝缘材料可以是任何陶瓷或耐热塑料(例如PEEK等)。

图5示出了在之前的附图中示出的元件被组装以形成用于支撑可旋转靶材的装置的分解图，其中仅示出了片段300。隔离物8可以是绝缘材料，以将环形部分和暗室屏蔽件电隔离。形成暗室屏蔽件的部分4被示出为两个半圆形区段，这两个半圆形区段组装到一起形成同心地围绕靶材夹紧环的环。暗室屏蔽件的内表面借助于隔离物8而保持与环形部分3的表面分离，由此保持暗室屏蔽件与靶材夹紧环电隔离。

根据可以与这里公开的其他实施例结合的实施例，隔离物可以包括夹紧到靶材夹紧环的螺钉、夹紧杆、夹子或小齿轮(pinion)。在隔离物8包括螺钉的情况下，如图5所示，螺钉以使得螺钉的头部从靶材夹紧环的表面突出的方式被固定到靶材夹紧环的半圆形元件6。

图6示出了隔离物包括夹紧到环形部分3的夹紧杆9的情况。夹紧杆9可以具有从夹紧环表面突出的头部，该头部将暗室屏蔽件的内表面与靶材夹紧环的表面分开，由此将暗室屏蔽件与靶材夹紧环电隔离。

在图7中，示出了暗室屏蔽件的另一个实施例，该暗室屏蔽件由两个以上的部分形成。形成暗室屏蔽件的部分4被示出为三个环形部分，通常每一者是圆柱体的周界长度的1/3(即，120°)，并且这些环形部分组装到一起来形成同心地围绕环形部分3的环。暗室屏蔽件可以由两个以上(优选地多达四个)的部分形成，这些部分通过紧固装置(在图7中未示出)而被紧固到一起来。

根据可以与这里公开的其他实施例结合的实施例，暗室屏蔽件可以包括一个单独的弹性环形外壳，该弹性环形外壳借助于弹簧锁止件同心地安装到环形部分。壳体由于由紧固的弹簧锁止件施加的压力而牢固地粘附到环形部分。暗室屏蔽件可以通过将弹簧锁止件松开并且沿着靶材主体滑下壳体而被替换。

这里给出的暗室屏蔽件提供了多个优点。首先，借助于移除紧固装置使替换形成暗室屏蔽件的部分变容易，由此在靶材的维护期间消除了耗时费力的操作。此外，暗室屏蔽件与靶材一同旋转促进了所溅射的材料在暗室屏蔽件的整个表面上的均匀得多的涂布，从而避免了如在非旋转暗室屏蔽件中的情况那样仅在暗室屏蔽件表面的小区域上形成材料的膜。结果是由于减少材料剥落到衬底上而可观地减小了对所溅射的衬底造成污染的风险。此外，因为暗室屏蔽件的整个表面被以更均匀的方式涂布，所以旋转暗室屏蔽件不受到由于处理气体离子的碰撞所引起的局部过加热。

图10示意性地示出了具有如这里描述的用于支持可旋转靶材的装置100的溅射设备200。此外，衬底20被示出为在工作期间被涂布。一般来说并且不局限于该实施例，用于支撑可旋转靶材的装置通常位于真空室25内。

图10中示出的实施例表示了所谓的“落入式驱动器”(drop-indrive)，其中用于支撑可旋转靶材的装置被从一侧插入到真空室中。用于支撑可旋转靶材的装置被安装到真空室壁。这种装置具有特殊的高空间限制，即，屏蔽件沿着轴向的长度应当被最小化。

用于支撑可旋转靶材的示例(特别是在落入式驱动器的实施例中)在美国专利申请12/757,752中描述，该美国专利申请递交于2010年4月9日且题目为“End block and sputtering installation”、并且对应于EP申请10159023.0(标题相同)，通过引用将其全部结合在这里，达到该申请不与本公开矛盾的程度。具体参照图4和图6以及相关描述。此外，在所引用的美国专利申请12/757,752的权利要求6中描述的端块(end-block)可以被等效地应用到本申请。

该说明书使用了包括最佳实施例的示例来公开本发明，并且也使得本领域技术人员能够实施上述主题，包括制造和利用任何装置或系统并且执行任何所结合的方法。虽然已经在前文中具体描述了各种具体实施例，本领域技术人员将会明白权利要求的精神和范围允许相等效果的改变。具体地，上述实施例的相互不排斥的特征可以被彼此结合。可专利的范围由权利要求限定，并且可以包括对于本领域技术人员想到的这种修改和其他示例。如果他们具有不予权利要求的文字语言有区别的结构要素，或者如果它们包括具有与权利要求的文字语言不存在实质区别的等价结构要素，这些其他示例意图在权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种用于支撑沉积设备的可旋转靶材(1)的装置，所述沉积设备用于将材料溅射到衬底(20)上，所述装置包括：

驱动单元(2)，其用于使所述可旋转靶材(1)旋转；

环形部分(3)，其连接到所述驱动单元(2)以用于将所述驱动单元安装到所述可旋转靶材(1)；以及

屏蔽件(4)，其用于覆盖所述环形部分(3)；

其中，所述屏蔽件(4)适合于与所述环形部分(3)一同旋转；并且

其中所述屏蔽件包括组装到一起的多个部件，其中所述部件没有孔。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个部件是旋转对称的圆柱形片段部分。

3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述屏蔽件的长度与所述屏蔽件的直径之间的比率最大为0.5。

4.根据权利要求2所述的装置，其中，所述屏蔽件的长度与所述屏蔽件的直径之间的比率最大为0.3。

5.根据在先权利要求中任何一项所述的装置，还包括定位在所述可旋转靶材的顶端处的顶部屏蔽件(15)，其中，所述顶部屏蔽件适合于与所述可旋转靶材一同旋转，并且其中所述顶部屏蔽件包括组装到一起的多个部件。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述屏蔽件和所述顶部屏蔽件是同样的。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述屏蔽件(4)包括组装到一起的两个部件。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述多个部件借助于至少一个紧固装置(5)组装到一起。

9.根据权利要求8所述的装置，其中，所述至少一个紧固装置(5)包括卡环。

10.根据权利要求9所述的装置，其中，所述屏蔽件(4)包括沿着所述屏蔽件的周界的至少一个凹口通道(7)，以将至少一个所述卡环定位在所述凹口通道中。

11.根据权利要求10所述的装置，其中，所述屏蔽件(4)借助于至少一个隔离物(8)与所述环形部分(3)电隔离。

12.根据权利要求11所述的装置，其中，所述至少一个隔离物包括多个夹紧杆(9)。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述至少一个隔离物(8)由绝缘材料制成。

14.根据权利要求13所述的装置，其中，所述绝缘材料包括耐热塑料。

15.根据权利要求1到4中任何一项所述的装置，其中，所述驱动单元(2)包括落入式驱动器。

16.根据权利要求14所述的装置，其中，所述驱动单元(2)包括落入式驱动器。

17.一种溅射设备(200)，其具有根据在先权利要求中任何一项所述的用于支撑沉积设备的可旋转靶材(1)的至少一个装置。

18.一种用于支撑沉积设备的可旋转靶材(1)的方法，所述沉积设备用于将材料溅射到衬底(20)上，所述方法包括如下步骤：

提供用于使所述可旋转靶材(1)旋转的驱动单元(2)和连接到所述可旋转靶材(1)的环形部分(3)；

将多个部件组装到一起，由此形成用于覆盖所述环形部分(3)的屏蔽件(4)；

其中，所述部件没有孔；并且

其中所述屏蔽件(4)被连接到所述环形部分(3)，以使得所述屏蔽件(4)覆盖所述环形部分(3)并且与所述环形部分(3)一同旋转。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述屏蔽件(4)包括借助于紧固装置(5)同心地组装到所述环形部分(3)的多个部件。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述紧固装置是卡环。