CN219218132U - 扫描式靶座装置以及脉冲激光沉积设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了扫描式靶座装置以及脉冲激光沉积设备。其中，该扫描式靶座装置包括：第一传动单元，具有第一主体和呈空心状的安装筒，第一主体安装到镀膜室的外侧，安装筒相对第一主体可回转；第二传动单元，安装到安装筒，第二传动单元具有第二主体以及安装轴，安装轴相对第二主体可回转，安装轴设置有输入部以及输出部，输入部处在安装筒的外侧，输出部处在安装筒的内侧；支架，用于支撑靶材，安装到输出部，并设置在镀膜室内；第一驱动部，驱动第二传动单元回转，以使支架公转；第二驱动部，与输入部连接，并驱动安装轴回转，以使安装在安装轴的输出部的支架自转。本实用新型的扫描式靶座装置能够提高设备的稳定性。

Description

扫描式靶座装置以及脉冲激光沉积设备

技术领域

本实用新型涉及真空镀膜设备技术领域，尤其涉及扫描式靶座装置以及脉冲激光沉积设备。

背景技术

脉冲激光沉积(Pulsed Laser Deposition，PLD)，是一种利用激光对物体进行轰击，然后将轰击出来的物质沉淀在不同的衬底上，得到沉淀或者薄膜的一种手段。现有的脉冲激光沉积设备利用聚焦的激光入射到靶材表面，从而溅射出材料沉积在基片上。由于脉冲激光沉积的光斑一般在2～4mm，靶材的尺寸一般在一英寸，从而靶材的利用率过低，适用范围小。

为了提高靶材利用率，目前脉冲激光沉积设备主要利用齿轮和轴承在腔体内使靶座实现公转和自转，从而提高靶材利用率。但是这种装置会存在例如如下问题：

1.由于在脉冲激光沉积时激光烧蚀靶材产生热量、以及基片需要在高温条件下成膜，因此，镀膜室内的环境温度会达到600℃甚至更高，在此高温环境下必须使用高温轴承，高温轴承价格昂贵，而且经常损耗、损坏，影响设备的稳定性。

2.由于脉冲激光沉积要求在超高真空环境下成膜，如果使用润滑油脂，油脂会挥发出来，对镀膜室内的真空环境造成影响，影响成膜的质量。如果不使用润滑油脂齿轮和轴承又很容易卡顿，影响设备的稳定性。

实用新型内容

本实用新型旨在至少一定程度上解决现有技术问题，为此，本实用新型提出了一种扫描式靶座装置，提高设备的稳定性。此外，本实用新型还提出了具有该扫描式靶座装置的脉冲激光沉积设备。

根据本实用新型一方面的扫描式靶座装置，用于使镀膜室内的靶材公转以及自转，包括：第一传动单元，具有第一主体和呈空心状的安装筒，所述第一主体安装到所述镀膜室的外侧并和所述镀膜室之间被密封，所述安装筒相对所述第一主体可回转且所述安装筒和所述第一主体之间被密封；第二传动单元，安装到所述安装筒，并且和所述安装筒之间被密封，所述第二传动单元具有第二主体以及安装轴，所述安装轴相对所述第二主体可回转且所述安装轴和所述第二主体之间被密封，所述安装轴的轴向的两端分别设置有输入部以及输出部，所述输入部处在所述安装筒的外侧，所述输出部处在所述安装筒的内侧；支架，用于支撑所述靶材，安装到所述输出部，并设置在所述镀膜室内；第一驱动部，与所述安装筒以及所述第二主体中的一者连接，驱动所述第二传动单元回转，以使所述支架随着所述第二传动单元的回转而公转；第二驱动部，与所述输入部连接，并驱动所述安装轴回转，以使安装在所述安装轴的所述输出部的所述支架，随着所述安装轴的回转而自转。

根据本实用新型第一方面的扫描式靶座装置，具有如下有益效果：能够提高设备的稳定性。

在一些实施方式中，所述第一主体和所述安装筒之间，通过磁流体密封结构被密封；和/或，所述第二主体和所述安装轴之间，通过磁流体密封结构被密封。

在一些实施方式中，所述安装筒的面向所述镀膜室的外侧的一端设置有安装座，所述第二传动单元以及所述第二驱动部分别安装到所述安装座，并随着安装筒相对所述第一主体回转而回转。

在一些实施方式中，还包括第三传动单元；所述第一驱动部包括公转用驱动电机，所述公转用驱动电机通过所述第三传动单元与所述第二传动单元传动连接。

在一些实施方式中，所述第三传动单元包括：公转用主动齿轮，与所述公转用驱动电机同轴连接；公转用从动齿轮，与所述第二主体同轴连接；所述公转用主动齿轮和所述公转用从动齿轮啮合。

在一些实施方式中，所述第二传动单元包括多个所述安装轴，各所述安装轴分别相对所述第二主体可回转且各所述安装轴和所述第二主体之间分别被密封。

在一些实施方式中，还包括第四传动单元，所述第二驱动部通过所述第四传动单元与各所述安装轴的所述输入部传动连接。

在一些实施方式中，所述第二驱动部包括自转用驱动电机；所述第四传动单元包括一个自转用主动齿轮以及多个自转用从动齿轮；所述自转用主动齿轮与所述自转用驱动电机同轴连接；所述自转用从动齿轮分别与各所述安装轴的所述输入部同轴连接；所述自转用主动齿轮分别与各所述自转用从动齿轮啮合。

在一些实施方式中，所述安装轴的所述输出部穿过所述安装筒的内侧而伸到所述镀膜室内。

根据实用新型第二方面的脉冲激光沉积设备，具有镀膜室，还包括：上述任一项的扫描式靶座装置。

根据本实用新型第二方面的脉冲激光沉积设备，具有如下有益效果：能够在保持成膜质量的基础上，提高设备的稳定性。

附图说明

图1是具有本实用新型的扫描式靶座装置的脉冲激光沉积设备的一种实施方式的示意图。

图2是本实用新型的扫描式靶座装置的一种实施方式的立体图。

图3是图2中的A-A处的剖视图。

图4是图2的扫描式靶座装置的爆炸图。

图5是图2的扫描式靶座装置的另一视角的立体图。

图6是图5的第一传动单元的立体图。

图7是图5的第二传动单元的立体图。

具体实施方式

下面详细描述本实施方式的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实施方式，而不能理解为对本实施方式的限制。

在本实施方式的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实施方式和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实施方式的限制。

在本实施方式的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实施方式的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实施方式中的具体含义。

参照图1至图7，并主要参照图1至图5，根据第1实施方式的扫描式靶座装置100(为便于说明，后面有时仅称“靶座装置100”)，用于使镀膜室201内的靶材300公转以及自转。包括：第一传动单元101、第二传动单元102、支架103、第一驱动部104以及第二驱动部105。第一传动单元101具有第一主体106和呈空心状的安装筒107，第一主体106安装到镀膜室201的外侧并和镀膜室201之间被密封，安装筒107相对第一主体106可回转且安装筒107和第一主体106之间被密封。第二传动单元102安装到安装筒107，并且和安装筒107之间被密封。第二传动单元102具有第二主体108以及安装轴109，安装轴109相对第二主体108可回转且安装轴109和第二主体108之间被密封。安装轴109的轴向的两端分别设置有输入部110以及输出部111，输入部110处在安装筒107的外侧，输出部111处在安装筒107的内侧(即与镀膜室201连通的一侧)。支架103用于支撑靶材300。支架103安装到输出部111，并设置在镀膜室201内。第一驱动部104与安装筒107以及第二主体108中的一者连接。第一驱动部104驱动第二传动单元102回转，以使支架103随着第二传动单元102的回转而公转。第二驱动部105与输入部110连接，并驱动安装轴109回转，以使安装在安装轴109的输出部111的支架103，随着安装轴109的回转而自转。

根据本实施方式的靶座装置100，能够提高设备的稳定性。具体来说，通过设置具有呈空心状、且相对于第一主体106回转的安装筒107的第一传动单元101，并将第二传动单元102安装在第一传动单元101的安装筒107上。能够实现第二传动单元102与安装筒107一起相对于第一主体106而回转。由此，实现第二转动单元的公转。此外，通过使第二传动单元102具有相对于第二主体108回转的安装轴109，并将用于支撑靶材300的支架103安装在安装轴109的输出部111上，由此，能够实现靶材300的自转。

由此，通过将第二传动单元102安装在第一传动单元101上，能够实现靶材300的公转以及自转。

此外，在本实施方式的靶座装置100中，通过使安装轴109与第二主体108之间被密封，能够实现第二传动单元102与镀膜室201之间的密封。而通过使安装轴109的输入部110处在安装筒107的外侧，并使输出部111处在安装筒107的内侧，并通过第二驱动部105在安装筒107的外侧、通过安装轴109的输入部110与安装轴109连接，则能够实现在安装筒107的外侧(即镀膜室201的外侧)驱动安装轴109，并使处在安装筒107的内侧的安装轴109的输出部111一起转动。由此，即使需要设置其他的中间结构(例如传动结构)等，也不需要在镀膜室201内设置，而在镀膜室201外追加即可。并且，即使需要使用例如轴承、润滑油、润滑脂等，也不需要在镀膜室201内设置，而只需要在镀膜室201外例如在安装轴109的输入部110增加即可，从而不会因为增加额外的中间结构，而导致影响到镀膜室201内的成膜，能够保持镀膜室201内的成膜的稳定性，并且，能够提高设备的稳定性。

进一步地，由于第二传动单元102作为一个整体安装在第一传动单元101的安装筒107上，因此能够实现靶材300通过第一传动单元101的公转和通过第二传动单元102的自转的相互独立。即，第一传动单元101的公转不会影响到第二传动单元102上的自转，由此，能够进一步提高设备的稳定性。

继续参照图1，本实施方式的靶座装置100例如使用在脉冲激光沉积设备(PLD设备200)中。作为PLD设备100具有壳体202，壳体202形成有镀膜室201。壳体202例如大致呈筒状、或者球形状。壳体202例如可以选用公知的如304号不锈钢材料，通过氩弧焊接等成型。此外，壳体202的表面可以进行喷玻璃丸及电化学抛光处理等。

壳体202上可以设置有多个法兰203，这些法兰203当中，可以包括用于安装的靶座装置100的法兰，用于安装基台109的法兰，用于安装各种泵(例如可列举：升华泵、分子泵、离子泵等)的法兰、用于作为视窗的法兰、用于接各种设备(可列举例如：电子枪、荧光屏、放电电极、进气管路、各种传感器等)的法兰、用于上料和/或下料的法兰等。这些法兰203，根据镀膜设备的具体的工艺要求，可以适当地增加、减少或者进行其他的组合等。

继续参照图1并辅助参照图4，靶座装置100通过第一传动单元101的第一主体106，安装到壳体202的其中一个法兰203上。第一主体106和壳体202的法兰203之间，设置有第一密封件112，第一密封件112例如可以选择金属材质的密封垫圈。通过使用金属材质的第一密封件112，能够使第一主体106和壳体202之间的密封实现真空度小于例如1.0×10^-10Pa。第一传动单元101的安装筒107与镀膜室201的内部直接连通。第二传动单元102与安装筒107之间，例如设置有第二密封件113。更加具体地，第二传动单元102的第二主体108安装到安装筒107上，第二主体108与安装筒107之间，设置有第二密封件113。同样地，第二密封件113例如可以选择金属材质的密封垫圈，由此能够使第二主体108与安装筒107之间的密封实现真空度小于例如1.0×10^-10Pa。

继续参照图3，在一些实施方式中，第一主体106和安装筒107之间，通过磁流体密封结构(为便于说明，也称“第一磁流体密封结构114”)被密封。具体来说，磁流体又称磁性液体或者铁磁流体，是一种液态状的磁性材料，既有固体的磁性又具有液体的流动性。从形态上而言，磁流体为固液两相的胶体混合物，在重力、离心力或者电磁力等作用下也不会发生固液分离。作为磁流体密封结构，是指利用磁流体形态的无定形性和其对磁场的响应特性，而将其应用于旋转轴动密封的一种密封结构。一般而言，磁流体密封结构包括永磁体、转动体(例如安装筒107或者安装轴109)、磁极和磁流体。当磁流体注入到由永磁体、转动体以及磁极所构成的磁回路时，在磁场力的作用下，密封间隙内随即形成多个稳定的“O型”液体密封环，并将密封间隙充满而实现密封。第一主体106例如呈圆筒的法兰状。第一主体106内的轴向的两端嵌入安装有轴承(未标记附图标记)，安装筒107通过轴承而同轴地安装到第一主体106内并相对于第一主体106可回转。第一主体106的内侧、轴承以及安装筒107的外侧之间，填充有磁流体(未标记附图标记)。由此，在第一主体106和安装筒107之间形成第一磁流体密封结构114，能够实现第一主体106和安装筒107之间的动态密封。

继续参照图4至图6，此外，为了进一步提高密封的真空度，第一主体106内例如设置有第一冷却腔115。第一冷却腔115的结构并不特别限定，例如可以在第一主体106的壁部内设置环形的冷却通道。此外，第一冷却腔115内的冷却介质也不特别限定，例如可以使用水、油等的冷却介质。通过在第一主体106内设置有第一冷却腔115，能够降低磁流体的周围的环境温度，保持磁流体的正常运转的同时提高密封的真空度，例如可以实现第一主体106和安装筒107之间的密封的真空度为1.0×10^-6Pa以下。

继续参照图3至图6，并辅助参照图安装筒107的面向镀膜室201的外侧的一端设置有安装座116，第二传动单元102以及第二驱动部105分别安装到安装座116，并随着安装筒107相对第一主体106回转而回转。具体来说，安装座116例如可以是与安装筒107一体成型的结构，安装座116也可以是直接安装到安装筒107的周向的一端的部件。安装座116例如可以呈圆环状，并与安装筒107同轴。第二主体108例如隔着第二密封件113而同轴地锁紧到安装座116上。由此，第二主体108与安装筒107同轴地回转。此外，第二驱动部105则可以直接安装到安装座116上，也可以经由第二主体108而间接地安装到安装座116上。换言之，第二驱动部105也可以直接安装到第二主体108上，并经由第二主体108而间接地安装到安装座116上。由此，第二驱动部105与安装筒107一起转动。

即，当第一驱动部104与安装筒107以及第二主体108中的一者连接，并由此驱动第二传动单元102回转时，第二驱动部105也一通被第一驱动部104驱动而旋转。由此，第二传动单元102以及第二驱动部105作为一个整体的部件，其内部的动作、例如第二驱动部105驱动第二传动单元102的安装轴109的旋转，不会受到第一驱动部104的驱动动作的影响，能够大大地提高靶座装置100的公转以及自转之间的独立性，从而提高设备的稳定性。

此外，需要说明的是，在第一驱动部104驱动第二传动单元102以及第二驱动部105时，并非处在一直持续旋转的转动，而是以摆动的状态驱动第二传动单元102以及第二驱动部105，即第一驱动部104在顺时针地驱动第二传动单元102以及第二驱动部105，以及逆时针地驱动第二传动单元102以及第二驱动部105之间切换，在此情况下，即使第二驱动部105(例如后述的自转用驱动电机126)具有一些控制的电缆等，也不会因此而缠绕等，因此能够将第二驱动部105(直接或者间接地)安装到安装座116，而不需要担心其中的电缆等缠绕，从而能够实现使第二传动单元102以及第二驱动部105作为一个整体的部件安装到安装座116上。在第二传动单元102以及第二驱动部105作为一个整体的部件安装到安装座116的情况下，无论安装筒107的回转方向与安装轴109的回转方向是否相同，都不会影响到安装轴109的回转。换言之，在第一驱动部104摆动地驱动第二传动单元102以及第二驱动部105的情况下，也不会对第二传动单元102的安装轴109的回转造成影响，从而提高设备的稳定性。

继续参照图3，第二主体108和安装轴109之间，也可以通过磁流体密封结构(为便于说明，也称“第二磁流体密封结构117”)被密封。第二主体108例如呈圆筒的法兰状。第二主体108内的轴向的两端嵌入安装有轴承(未标记附图标记)，安装轴109通过轴承而同轴地安装到第二主体108内并相对于第二主体108可回转。第二主体108的内侧、轴承以及安装轴109的外侧之间，填充有磁流体(未标记附图标记)。由此，在第二主体108和安装轴109之间形成第二磁流体密封结构117，能够实现第二主体108和安装轴109之间的动态密封。

继续参照图5、图7，同样地，为了进一步提高密封的真空度，第二主体108内例如设置有第二冷却腔118。第二冷却腔118的结构并不特别限定，例如可以在第二主体108的壁部内设置环形的冷却通道。此外，第二冷却腔118内的冷却介质也不特别限定，例如可以使用水、油等的冷却介质。通过在第二主体108内设置有第二冷却腔118，能够降低磁流体的周围的环境温度，保持磁流体的正常运转的同时提高密封的真空度，例如可以实现第二主体108和安装轴109之间的密封的真空度为1.0×10^-6Pa以下。

继续参照图7，并辅助参照图1、图3、图4以及图5，安装轴109的周向的长度大于第二主体108的高度。安装轴109的输入部110以及输出部111分别伸出到第二主体108的轴向的外侧。安装筒107的内径尺寸大于或者等于第二主体108的内径的尺寸，从而使安装轴109的输出部111能够伸入到安装筒107内。在第二传动单元102通过第二主体108而同轴地安装到安装筒107的轴向的外侧的一端的情况下，安装轴109的输出部111穿过安装筒107的内部而从安装筒107的轴向的另一侧(即与镀膜室201相对的一侧)伸出。由此，当靶座装置100通过第一主体106安装到PLD设备100的壳体202上的情况下，安装轴109的输出部111直接穿过安装筒107的内部而伸到镀膜室201内。

通过使安装轴109的输出部111直接伸到镀膜室201内，一方面实现在靶座装置100当中，减少需要容置在镀膜室201内的部件的数量，另一方面实现无需在镀膜室201内对这些部件进行例如额外的处理，例如，可以无需在镀膜室201内增加价格昂贵且容易损坏的高温轴承、也无需在镀膜室201内使用润滑油脂等。由此，能够保持PLD设备100的成膜质量并提高设备的稳定性。

例如，用于支撑靶材300的支架103可以直接紧固到安装轴109的输出部111。作为支架103紧固到安装轴109的输出部111的方式并不特别限定，例如可以使用紧定螺丝顶紧、螺母锁紧、焊接、卡接等各种公知的方式。

在一些实施方式中，为了减少靶材300的更换频率，第二传动单元102可以包括多个安装轴109，各安装轴109分别相对第二主体108可回转且各安装轴109和第二主体108之间分别被密封。例如，第二传动单元102可以包括一个第二主体108以及多个安装轴109。第二主体108内形成有多个安装腔119，多个安装腔119以第二主体108的轴心为中心而沿第二主体108的周向均匀地间隔分布。各安装腔119内分别嵌入安装有轴承(未标记附图标记)，各安装轴109通过轴承而同轴地安装到第二主体108的安装腔119内并相对于安装腔119可回转。各安装腔119的内侧、容置在该安装腔119内的轴承以及安装轴109的外侧之间，分别填充有磁流体(未标记附图标记)。由此，能够实现各安装腔119和各安装轴109之间的动态密封。

第二传动单元102例如可以包括四个安装轴109，四个安装轴109以第二主体108的轴心为中心，沿第二主体108的周向呈90°间隔地分布。

此外，在第二传动单元102包括多个安装轴109的情况下，用于支撑靶材300的支架103也可以包括多个，各支架103分别直接地紧固到各安装轴109的输出部111。

通过使第二传动单元102具有多个安装轴109，能够减少靶材300的更换频率。此外，在本实施方式的靶座装置100中，特别是在第二传动单元102具有多个安装轴109的情况下，仍然能够保持设备的稳定性(后述)。

继续参照图3至图5，在一些实施方式中，靶座装置100还包括第三传动单元120。第一驱动部104包括公转用驱动电机121，公转用驱动电机121通过第三传动单元120与第二传动单元102传动连接。第三传动单元120可以包括：公转用主动齿轮122以及公转用从动齿轮123。其中，公转用主动齿轮122与公转用驱动电机121同轴连接。公转用从动齿轮123与第二主体108同轴连接。公转用主动齿轮122和公转用从动齿轮123啮合。公转用驱动电机121可以通过例如第一安装板124安装到第一传动单元101的第一主体106上，或者安装到PLD设备100的壳体202上。公转用主动齿轮122可以直接安装到公转用驱动电机121的输出轴上。公转用从动齿轮123例如呈环形状，并同轴地锁紧到第二主体108的外周上。由此，公转用驱动电机121能够通过第三传动单元120，高精度地驱动第二传动单元102的第二主体108顺时针或者逆时针地绕第一传动单元101的第一主体106回转。

另外，由于第三传动单元120设置在镀膜室201的外部，因此，能够容易地对其进行例如添加润滑油脂等的维护工作，而不会影响到镀膜室201内的真空环境。

继续参照图3至图5，此外，在一些实施方式中，靶座装置100还包括第四传动单元125，第二驱动部105通过第四传动单元125与各安装轴的输入部110传动连接。第二驱动部105包括自转用驱动电机126。第四传动单元125包括一个自转用主动齿轮127以及多个自转用从动齿轮128。自转用主动齿轮127与自转用驱动电机126同轴连接。自转用从动齿轮128分别与各安装轴109的输入部110同轴连接。自转用主动齿轮127分别与各自转用从动齿轮128啮合。自转用驱动电机126可以通过第二安装板129安装到第二传动单元102的第二主体108上，或者通过第二安装板129安装到安装座116上。并且，自转用驱动电机126的输出轴与第二主体108同轴。自转用主动齿轮127可以直接安装到自转用驱动电机126的输出轴。即，自转用主动齿轮127设置为与第二主体108同轴，并且，位于多个自转用从动齿轮128之间而分别与各自转用从动齿轮128啮合。

由此，能够通过一个自转用主动齿轮127而带动多个自转用从动齿轮128转动，能够使靶座装置100的结构更加紧凑且能够降低成本。

需要说明的是，在以往的扫描式靶座装置中，在需要搭载多个靶材的情况下，同样包括多个自转轴以及一个公转轴。但是，在以往的扫描式靶座装置中，自转轴设置在公转轴的末端，并且各自转轴也通过例如多个齿轮来啮合而联动。在以往的这种扫描式靶座装置中，自转轴以及齿轮均容置在镀膜室201内，在此情况下，支撑自转轴需要使用到例如高温轴承等，而齿轮的啮合则需要使用例如润滑油脂等。特别地，在镀膜室201内使用润滑油脂等时，润滑油脂由于高温而会挥发，这会影响成膜的质量。

另外，需要说明的是，使用润滑油脂的主要原因之一是齿轮啮合容易出现卡顿、卡死的情况。而齿轮出现卡顿、卡死等原因，主要在于自转轴以及多个齿轮设置在公转轴的末端。具体来说，在以往的扫描式靶座装置当中，自转轴可以被驱动而持续地沿一个方向(例如顺时针)转动或者沿不同的方向切换，而公转轴也需要不断地被切换驱动方向，例如公转轴沿顺时针被驱动回转180°之后，会被切换为沿逆时针被驱动旋转180°等，如此地循环。在公转轴切换驱动方向时，自转轴的回转方向与公转轴的回转方向，也从相同方向切换为相反方向(或者从相反方向切换为相同方向)。在此情况下，齿轮的传动方向也强行被切换而产生了卡顿、卡死等。因此，在此情况下，为了抑制齿轮的卡顿、卡死等情况，而需要添加较多的润滑油脂。

但是，在本实施方式当中，即使在第二传动单元102具有多个安装轴109(具有自转轴的功能)、并且第二传动单元102通过齿轮传动结构与第二驱动部105连接的情况下，也能够抑制如以往的扫描式靶座装置中所出现的这种齿轮出现卡顿、卡死的情况。具体来说，如上所述，在本实施方式的靶座装置100当中，第二传动单元102以及第二驱动部105作为一个整体的部件安装到安装座116上。在第二传动单元102以及第二驱动部105作为一个整体的部件安装到安装座116的情况下，无论安装筒107的回转方向与安装轴109的回转方向是否相同，都不会影响到安装轴109的回转。换言之，在第一驱动部104摆动地驱动第二传动单元102以及第二驱动部105的情况下，也不会对传动连接第二传动单元102以及第二驱动部105的第四传动单元125的齿轮的啮合造成影响，因此，能够抑制第四传动单元125的自转用主动齿轮127以及自转用从动齿轮128之间的卡顿、卡死的情况。

此外，与以往的扫描式靶座装置的公转轴驱动装置相比，本实施方式的靶座装置100的作为公转驱动用的第一驱动部104直接通过第三传动单元120的齿轮传动结构，与具有以往的扫描式靶座装置的公转轴功能的第二传动单元102的第二主体108的传动连接，即，在此情况下，可以将第二传动单元102(的第二主体108)整体作为类似于以往的扫描式靶座装置的公转轴而起作用。

由此，本实施方式的靶座装置100在第二驱动部105通过具有齿轮传动结构的第四传动单元125与多个安装轴109连接的情况下，也能够抑制第四传动单元125的齿轮结构出现卡顿、卡死的情况。进一步地，由于第二驱动部105在镀膜室201的外部通过第四传动单元125与安装轴109传动连接，因此，即使需要对第四传动单元125的齿轮结构注入润滑油脂等，也不会影响到镀膜室201内的情况，从而能够在保持成膜质量的前提下，提高第四传动单元125的传动的稳定性，并由此提高靶座装置100本身的稳定性。

由此，在本实施方式的靶座装置100中，不仅能够简化处在镀膜室201内的结构，即使在需要设置其他的中间结构例如第三传动单元120、第四传动单元125等的情况下，也不需要在镀膜室201内设置，而在镀膜室201外追加即可，从而不需要在镀膜室201内对这些中间结构进行维护，能够保持镀膜室201内的成膜的稳定性。

此外，由于第二传动单元102整体作为起到以往的扫描式靶座装置的公转轴的功能的部件而安装在第一传动单元101的安装筒107上，并且其内部具有作为起到以往的扫描式靶座装置的自转轴的功能的部件(安装轴109)，因此能够实现靶材300通过第一传动单元101的公转和通过第二传动单元102的自转的相互独立。即，第一传动单元101的公转不会影响到第二传动单元102上的自转，由此，能够进一步提高设备的稳定性。

进一步地，由于第一传动单元101以及第二传动单元102使用了磁流体密封结构，并将第二传动单元102直接安装到第一传动单元101上，由此，能够简化镀膜室201内的结构，无需对靶座装置100的位于镀膜室201内的部分进行额外的维护，能够在保持镀膜室201内的成膜的稳定性的同时，提高靶座装置100的稳定性。

其他实施方式

需要说明的是，上面实施方式中虽然说明了第一主体106和安装筒107之间，通过磁流体密封结构被密封的方式，但是不限于此。只要能够对第一主体106和安装筒107之间进行可靠的密封，也可以使用其他的密封方式，例如，可以在安装筒107的外周上套嵌能够耐磨损的密封圈等。

此外，需要说明的是，上面实施方式中虽然说明了第二主体108和安装轴109之间也通过磁流体密封结构被密封的方式，但是并不限于此。只要能够对第二主体108和安装轴109之间进行可靠的密封，也可以使用其他密封方式，例如可以在安装轴109上的外周套嵌能够耐磨损的密封圈等。

此外，可以是第一主体106和安装筒107之间使用能够耐磨损的密封圈等进行密封，而第二主体108和安装轴109之间则通过磁流体密封结构进行密封。或者，可以是第一主体106和安装筒107之间使用磁流体密封结构进行密封，而第二主体108和安装轴109之间则通过能够耐磨损的密封圈等进行密封。即，可以是：第一主体106和安装筒107之间，通过磁流体密封结构被密封；和/或，第二主体108和安装轴109之间，通过磁流体密封结构被密封。

此外，上面实施方式中虽然说明了第三传动单元120包括齿轮传动结构的方式，但不限于此。第三传动单元120也可以是例如皮带或者同步带的传动结构的方式。

此外，上面实施方式中虽然说明了公转用从动齿轮123与第二主体108同轴连接的方式，但是不限于此。例如，公转用从动齿轮123也可以套嵌在安装筒107上而与安装筒107同轴连接。

另外，上面虽然说明了第四传动单元125包括齿轮传动结构的方式，但不限于此。第四传动单元125也可以是例如皮带或者同步带的传动结构的方式。

另外，如上所述，上面各实施方式的靶座装置100，可以设置在脉冲激光沉积设备中。具体来说，根据第2实施方式的脉冲激光沉积设备(PLD设备100)，具有镀膜室201以及上述实施方式中任一种的扫描式靶座装置100。

如上所述，根据本实施方式的PLD设备100，能够在保持成膜质量的基础上，提高设备的稳定性。

尽管已经示出和描述了本实施方式的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实施方式的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实施方式的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.扫描式靶座装置，用于使镀膜室内的靶材公转以及自转，其特征在于，包括：

第一传动单元，具有第一主体和呈空心状的安装筒，所述第一主体安装到所述镀膜室的外侧并和所述镀膜室之间被密封，所述安装筒相对所述第一主体可回转且所述安装筒和所述第一主体之间被密封；

第二传动单元，安装到所述安装筒，并且和所述安装筒之间被密封，所述第二传动单元具有第二主体以及安装轴，所述安装轴相对所述第二主体可回转且所述安装轴和所述第二主体之间被密封，所述安装轴的轴向的两端分别设置有输入部以及输出部，所述输入部处在所述安装筒的外侧，所述输出部处在所述安装筒的内侧；

支架，用于支撑所述靶材，安装到所述输出部，并设置在所述镀膜室内；

第一驱动部，与所述安装筒以及所述第二主体中的一者连接，驱动所述第二传动单元回转，以使所述支架随着所述第二传动单元的回转而公转；

第二驱动部，与所述输入部连接，并驱动所述安装轴回转，以使安装在所述安装轴的所述输出部的所述支架，随着所述安装轴的回转而自转。

2.根据权利要求1所述的扫描式靶座装置，其特征在于，所述第一主体和所述安装筒之间，通过磁流体密封结构被密封；和/或，所述第二主体和所述安装轴之间，通过磁流体密封结构被密封。

3.根据权利要求1或2所述的扫描式靶座装置，其特征在于，所述安装筒的面向所述镀膜室的外侧的一端设置有安装座，所述第二传动单元以及所述第二驱动部分别安装到所述安装座，并随着安装筒相对所述第一主体回转而回转。

4.根据权利要求3所述的扫描式靶座装置，其特征在于，还包括第三传动单元；

所述第一驱动部包括公转用驱动电机，所述公转用驱动电机通过所述第三传动单元与所述第二传动单元传动连接。

5.根据权利要求4所述的扫描式靶座装置，其特征在于，所述第三传动单元包括：

公转用主动齿轮，与所述公转用驱动电机同轴连接；

公转用从动齿轮，与所述第二主体同轴连接；

所述公转用主动齿轮和所述公转用从动齿轮啮合。

6.根据权利要求3所述的扫描式靶座装置，其特征在于，所述第二传动单元包括多个所述安装轴，各所述安装轴分别相对所述第二主体可回转且各所述安装轴和所述第二主体之间分别被密封。

7.根据权利要求6所述的扫描式靶座装置，其特征在于，还包括第四传动单元，所述第二驱动部通过所述第四传动单元与各所述安装轴的所述输入部传动连接。

8.根据权利要求7所述的扫描式靶座装置，其特征在于，所述第二驱动部包括自转用驱动电机；

所述第四传动单元包括一个自转用主动齿轮以及多个自转用从动齿轮；

所述自转用主动齿轮与所述自转用驱动电机同轴连接；

所述自转用从动齿轮分别与各所述安装轴的所述输入部同轴连接；

所述自转用主动齿轮分别与各所述自转用从动齿轮啮合。

9.根据权利要求1或2所述的扫描式靶座装置，其特征在于，所述安装轴的所述输出部穿过所述安装筒的内侧而伸到所述镀膜室内。

10.脉冲激光沉积设备，具有镀膜室，其特征在于，还包括：权利要求1至9中任一项所述的扫描式靶座装置。

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