DE102007063362B3

DE102007063362B3 - Abschirmeinrichtung für ein Rohrtarget

Info

Publication number: DE102007063362B3
Application number: DE200710063362
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Heinrich
Original assignee: Von Ardenne Anlagentechnik GmbH
Current assignee: Von Ardenne GmbH
Priority date: 2007-12-28
Filing date: 2007-12-28
Publication date: 2009-08-27
Anticipated expiration: 2027-12-29

Abstract

Vorgeschlagen wird eine Abschirmeinrichtung für ein Rohrtarget, die einen am Endblock eines Rohrmagnetrons anbringbaren Haltering mit mindestens drei Aufnahmen für je einen Isolatorkörper, mindestens drei in je einer Aufnahme des Halterings angeordnete Isolatorkörper sowie einen den Haltering zumindest teilweise übergreifenden und von den Isolatorkörpern zentriert gehaltenen Abschirmring umfasst.

Description

Nachfolgend wird eine Abschirmeinrichtung für ein Rohrtarget beschrieben, die exakt zentrierbar und leicht auswechselbar ist.
In der Vakuumbeschichtungstechnologie sind so genannte rotierende Magnetrons bekannt, bei denen ein meist rohrförmiges Target eine Magnetanordnung umschließt, wobei das rohrförmige Target drehbar gelagert und antreibbar ist, so dass das Targetmaterial gleichmäßig abgetragen wird. Das rotierende Magnetron wird üblicherweise in der Vakuumkammer einer Vakuumbeschichtungsanlage zwischen zwei Endblöcken befestigt, die so konstruiert sind, dass sie jeweils die drehbare Lagerung des rohrförmigen Targets ermöglichen. Meist sind hierbei an den beiden Endblöcken Abschirmeinrichtungen vorgesehen, die dazu dienen, die Entstehung einer leitenden Verbindung zwischen dem Rohrtarget und dem Endblock durch ungewollte Beschichtung des dazwischen liegenden Bereichs (üblicherweise die Trägerwelle des Rohrmagnetrons) zu verhindern.
Drehfeste Anschlussverbindungen für Rohrtargets sind beispielsweise aus den Druckschriften US 5 539 272 A , US 5 527 439 A , DE 41 17 518 A1 und WO 00/00766 A1 bekannt.
Bekannte Antriebsendblöcke weisen hierzu rohrförmige Abdeckungen auf, die über den Endbereich des Rohrtargets, den freiliegenden Teil der Trägerwelle und die daran vorgesehene Klemmeinrichtung zur Befestigung des Rohrtargets an der Trägerwelle, geschoben und mittels einer Beschichtungshaube am Gehäuse des Endblocks befestigt wird.
Die bekannten Lösungen weisen jedoch mehrere Nachteile auf. Beispielsweise ist bei bekannten Abschirmeinrichtungen die Montage der Abdeckungen relativ aufwändig. Gleichzeitig ist oftmals die Lage der Abdeckungen relativ zur Lage des Magnetfelds nicht verdrehgesichert. Darüber hinaus ist bei vielen bekannten Lösungen die relativ zum Rohrtarget zentrierte Anordnung der Abdeckung nicht mehr gewährleistet, wenn sich die Beschichtungshaube aufgrund der thermischen Belastung während des Beschichtungsprozesses verformt.
Es soll daher eine verbesserte Abschirmeinrichtung für ein Rohrtarget angegeben werden, die leicht montierbar und sicher zentrierbar ist und die unempfindlich gegen Temperaturschwankungen ist.
Vorgeschlagen wird daher eine Abschirmeinrichtung für ein Rohrtarget, die einen am Endblock eines Rohrmagnetrons anbringbaren Haltering mit mindestens drei Aufnahmen für je einen Isolatorkörper, mindestens drei in je einer Aufnahme des Halterings angeordnete Isolatorkörper sowie einen den Haltering zumindest teilweise übergreifenden und von den Isolatorkörpern zentriert gehaltenen Abschirmring umfasst. Die Formulierung, dass der Abschirmring den Haltering zumindest teilweise übergreift, soll dabei bedeuten, dass der Innendurchmesser des Abschirmrings geringfügig größer ist als der Außendurchmesser des Halterings und dass zumindest ein Endbereich des Abschirmrings zumindest das freie Ende des Halterings umschließt, so dass sie wie Elemente eines Teleskopstabs zueinander angeordnet sind, wobei sich die Innenfläche des Abschirmrings und die Außenfläche des Halterings jedoch nicht berühren und in dem verbleibenden Zwischenraum zwischen dem Haltering und dem Abschirmring die Isolatorkörper angeordnet sind und den Abschirmring auf dem Haltering fixieren und relativ zum Rohrtarget zentrieren.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Abschirmring segmentiert ausgeführt ist. Dadurch wird die Montage und Demontage der Abschirmeinrichtung ermöglicht, ohne dass das Rohrtarget von der Trägerwelle des Endblocks gelöst werden muss. Die Segmente werden von außen her um den Abschirmring herum zusammengesetzt und an den Isolatorkörpern angebracht bzw. von den Isolatorkörpern gelöst und entnommen, so dass das Ende des Rohrtargets anschließend freiliegt. Abhängig von der Anzahl und der Gestaltung der Segmente des Abschirmrings kann weiterhin ein Verbindungselement vorgesehen sein, welches dazu dient, die Segmente des Abschirmrings miteinander zu verbinden.
Wie es der Name bereits sagt, sind die Isolatorkörper aus einem nicht leitenden Material gefertigt. Abhängig von den im Prozess auftretenden Temperaturen können die Isolatorkörper beispielsweise aus einem Kunststoff gefertigt sein, der den zu erwartenden Temperaturen ohne Beschädigung widerstehen kann. Insbesondere bei hohen Prozesstemperaturen kann vorgesehen sein, dass die Isolatorkörper aus einem keramischen Werkstoff, beispielsweise Aluminiumoxid, gefertigt sind.
Die Aufnahmen des Halterings sind vorteilhaft so ausgeführt, dass die Isolatorkörper zumindest in der Einbaulage des Halterings nicht aus den Aufnahmen herausfallen können, selbst wenn der Abschirmring entfernt ist. Um einen sicheren Halt zwischen den Isolatorkörpern und dem Abschirmring zu erreichen kann vorgesehen sein, dass die Isolatorkörper mindestens je einen dem Abschirmring zugewandten Vorsprung und der Abschirmring mindestens einen den Isolatorkörpern zugewandten Absatz aufweist, so dass die Vorsprünge der Isolatorkörper im montierten Zustand über den Absatz des Abschirmrings greifen. Dadurch wird eine einfache Befestigung des Abschirmrings am Haltering und sichere Zentrierung relativ zum Rohrtarget erreicht.
Weiter kann vorgesehen sein, dass der Kontakt zwischen einem Isolatorkörper und dem Abschirmring annähernd punktförmig ist. Damit ist gemeint, dass die Kontaktfläche jedes einzelnen Isolatorkörpers zum Abschirmring so klein wie möglich gehalten wird, um einen möglichst geringen Wärmetransport über diese Verbindung zu erreichen. Dies kann durch geeigne te konstruktive Maßnahme erreicht werden. Ein Beispiel hierfür ist der oben beschriebene Vorsprung jedes Isolatorkörpers, der eine sehr kleine Kontaktfläche darstellt. Eine weitere geeignete Maßnahme kann darin bestehen, die dem Abschirmring zugewandte Oberfläche des Isolatorkörpers abzurunden und dabei einen möglichst kleinen Krümmungsradius zu verwenden. Gleichzeitig kann die dem Isolatorkörper zugewandte Oberfläche des Abschirmrings möglichst gerade oder nur geringfügig gekrümmt gestaltet werden, so dass die Kontaktfläche zwischen Isolatorkörper und Abschirmring sehr klein ausfällt.
Die Isolatorkörper können so ausgeführt und zueinander angeordnet sein, dass der Abschirmring durch seine Montage auf den Isolatorkörpern ohne weitere Justage zwangsweise zentriert wird. Dazu können die Isolatorkörper beispielsweise konisch ausgeführt sein oder sich zu einem Ende hin verjüngen, so dass keine andere als die korrekte Position des Abschirmrings möglich ist, wenn er auf den Isolatorkörpern montiert ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt die einzige
1 zwei Schnittdarstellungen einer Abschirmeinrichtung an einem Endblock für ein rotierendes Magnetron mit einem Rohrtarget.
Der Endblock 1 weist eine Trägerwelle 2 auf, an deren freiem Ende ein Rohrtarget 3 mittels einer Klemmeinrichtung 4 befestigt ist. Am Endblock 1 ist weiterhin ein in zwei halbkreisförmige Segmente unterteilter Haltering 5 angebracht, wobei jedes halbkreisförmige Segment aus einem inneren Halteringsegment 51 und einem äußeren Halteringsegment 52 besteht. Das innere Halteringsegment 51 und das äußere Halteringsegment 52 bilden gemeinsam vier Aufnahmen für Isolatorkörper 6, die in den Aufnahmen so gelagert sind, dass sie in der Einbaulage des Endblocks 1 in einer Vakuumbeschichtungs anlage nicht aus den Aufnahmen fallen können.
Jeder Isolatorkörper 6 weist einen Vorsprung 61 auf, der dazu dient, den Abschirmring 7 in seiner Position zu halten und relativ zum Rohrtarget 3 zu zentrieren. Der Abschirmring 7, der ebenfalls in zwei halbkreisförmige Segmente unterteilt ist, weist hierzu einen Absatz 71 auf, in den die Vorsprünge 61 der Isolatorkörper 6 hineingreifen. Der Abschirmring 7 greift über das freie Ende des Halterings 5, ohne den Haltering 5 zu berühren. Auf diese Weise bilden der Haltering 5 und der Abschirmring 7 gemeinsam eine Art Labyrinthdichtung, die gut gegen das unerwünschte Eindringen von Dampf geschützt ist. Im verbleibenden Zwischenraum zwischen Haltering 5 und Abschirmring 7 befinden sich die Isolatorkörper 6, die jeweils nur eine sehr geringe Kontaktfläche zum Abschirmring 7 haben, so dass die Wärmeleitung vom Abschirmring 7 zum Haltering 5 stark erschwert ist. Dadurch werden thermisch bedingte Verformungen des Halterings 5 fast vollständig vermieden.
Durch die Gestaltung und Anordnung der Isolatorkörper 6 ist sichergestellt, dass der Abschirmring 7 nach der Montage ohne weitere Justage zentriert zum Rohrtarget 3 angeordnet ist.

1: Endblock
2: Trägerwelle
3: Rohrtarget
4: Klemmeinrichtung
5: Haltering
51: inneres Halteringsegment
52: äußeres Halteringsegment
6: Isolatorkörper
61: Vorsprung
7: Abschirmring
71: Absatz

Claims

Abschirmeinrichtung für ein Rohrtarget (3), umfassend einen am Endblock (1) eines Rohrmagnetrons befestigten Haltering (5, 51, 52) mit mindestens drei Aufnahmen für je einen Isolatorkörper (6), mindestens drei Isolatorkörper (6), von denen jeder in einer Aufnahme des Halterings (5, 51, 52) angeordnet ist, sowie einen den Haltering (5, 51, 52) zumindest teilweise übergreifenden und von den Isolatorkörpern (6) zentriert gehaltenen Abschirmring (7).
Abschirmeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschirmring (7) segmentiert ausgeführt ist.
Abschirmeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin ein Verbindungselement vorgesehen ist, das die Segmente des Abschirmrings (7) miteinander verbindet.
Abschirmeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolatorkörper (6) aus einem keramischen Werkstoff gefertigt sind.
Abschirmeinrichtung nach einem der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolatorkörper (6) mindestens je einen dem Abschirmring (7) zugewandten Vorsprung (61) und der Abschirmring (7) mindestens einen den Isolatorkörpern (6) zugewandten Absatz (71) aufweist, so dass die Vorsprünge (61) der Isolatorkörper (6) im montierten Zustand über den Absatz (71) des Abschirmrings (7) greifen.
Abschirmeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt zwischen einem Isolatorkörper (6) und dem Abschirmring (7) annähernd punktförmig ist.
Abschirmeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolatorkörper (6) so ausgeführt und zueinander angeordnet sind, dass der Abschirmring (7) durch seine Montage auf den Isolatorkörpern (6) ohne weitere Justage zwangsweise zentriert wird.