KR102497934B1 - 보편적으로 장착 가능한 엔드 블록 - Google Patents

Abstract

자기 바아를 갖는 원통형 소모성 타겟(150)을 피착 장치의 외부로 연결하기 위해, 피착 장치에 사용되는 엔드 블록(100)이며, 이는 소모성 타겟과 자기 바아 사이의 상대 이동을 제공하는 적어도 구동 수단을 포함하고, 구동 수단은 종동 샤프트를 포함한다. 구동 수단은 소모성 타겟 모터 및 소모성 타겟 구동 샤프트 및/또는 자기 바아 모터 및 자석 바아 구동 샤프트를 포함한다. 엔드 블록(100)을 포함하는 엔드 블록 하우징(160)은 실질적으로 축방향으로 대칭성이고 종동 샤프트와 동축이다. 축 대칭성으로 인해 엔드 블록은 보편적으로 장착 가능하다.

Description

보편적으로 장착 가능한 엔드 블록

본 발명은 일반적으로 소모성 타겟에 전력을 전달하기 위한 피착 장치(deposition apparatus)에 사용하기 위한 엔드 블록에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 원통형 소모성 타겟이 장착될 수 있고 엔진 하우징 상에 돌출 부분을 포함하지 않아 보편적으로 장착 가능한 엔드 블록(end-block)에 관한 것이다. 본 발명은 또한 대응하는 피착 장치를 포함한다.

엔드 블록은 피착 장치 내의 소모성 타겟을 피착 장치의 외부와 연결한다. 이러한 엔드 블록은 통상적으로 피착 장치 상의 일부로서 장착 가능하다. 엔드 블록의 일부에서, 압력은 피착 장치 내에서보다 높을 수 있다. 예를 들어, 이 압력은 대기압에 가까울 수 있다. 소모성 타겟 또는 제거 가능한 자석 구성과 함께 제거할 수 있는 부분은 일반적으로 엔드 블록에 영구적으로 속하는 것으로 고려되지 않는다.

엔드 블록의 주요 기능은 소모성 타겟을 지지하고, 잠재적으로 회전 축을 중심으로 소모성 타겟을 회전시키는 것이다. PVD 피착은 낮은 가스 압력에서 가스를 사용하여 일어나기 때문에, 엔드 블록은 또한 소모성 타겟의 임의의 가능한 회전 동안 진공 밀폐되어야 한다. PVD 피착은 물리 기상 피착 기술을 지칭하며, 여기서 소모성 타겟으로부터의 물질은 특히, 얇은 층이 도포되는 기판 상에 피착된다. 이 PVD 피착은 예를 들어 스퍼터링일 수 있으며, 이 경우 소모성 타겟은 종종 '타겟' 또는 '스퍼터링 타겟'이라고 불린다. PVD 피착은 또한 소모성 타겟의 기상 피착 또는 증발을 포함하여, 특히 소모성 타겟으로부터 유도된 물질로 근접하게 위치된 표면에 얇은 층을 도포한다.

소모성 타겟의 PVD 피착은 소모성 타겟 표면에 많은 열을 발생시킬 수 있으므로 소모성 타겟도 냉각되어야 한다. 이는 통상적으로 물 또는 다른 적절한 냉각제로 행해진다. 냉각제는 엔드 블록을 통해 공급 및 배출되어야 한다.

또한 소모성 타겟은 소모성 타겟이 특정 전위가 되도록 전류가 공급되어야 한다. 보다 구체적으로 엔드 블록에서, 엔드 블록의 정적 부분으로부터의 전력은 엔드 블록의 회전 부분으로 전달된다.

이러한 모든 상이한 기능을 통합하기 위해, 각각의 엔드 블록은 다음의 수단 중 하나 이상을 가져야만 한다: (i) 소모성 타겟을 회전시키기 위한 구동 수단, (ii) 소모성 타겟 상에 전류를 얻기 위한 회전 가능한 전기 접촉 수단, (iii) 소모성 타겟이 그 축 둘레에서 회전하는 동안 소모성 타겟을 기계적으로 지지하기 위한 하나 이상의 베어링(또는 플레인 베어링), (iv) 냉매를 위한 하나 이상의 회전 가능한 밀봉 디바이스, (v) 하나 이상의 회전 가능한 진공 밀봉 수단, 및 (vi) 자석 또는 일련의 자석을 위치설정하기 위한 수단.

이러한 기능을 조합하기 위해, 여러 엔드 블록 배열이 종래 기술에 이미 존재한다.

US5096562 및 US2003/0136672에 개시된 바와 같은 '이중, 직각 엔드 블록'은 베어링, 회전, 여기, 냉각 및 격리(공기, 냉매 및 전기)를 위한 수단이 스퍼터링 타겟의 양 단부에 위치한 2개의 엔드 블록 사이에서 분할되는 엔드 블록이다. '직각'이란 엔드 블록이 스퍼터링 타겟의 회전 축과 평행한 벽에 장착된다는 의미이다.

US5200049에 개시된 바와 같은 '단일 직통 엔드 블록'은 베어링, 회전, 여기, 냉각 및 격리(공기, 냉매 및 전기) 수단은 모두 하나의 엔드 블록에 결합되는 엔드 블록이다. 따라서, 스퍼터링 타겟은 엔드 블록 상에 장착된다. '직통'은 스퍼터링 타겟의 회전 축이 엔드 블록이 장착된 벽에 수직임을 의미한다.

하이브리드 엔드 블록 배열이 또한 US5620577에 설명되어 있으며, 엔드 블록이 제공되는 스퍼터링 타겟의 단부에 대향하여 위치된 스퍼터링 타겟의 단부는 기계적 지지 요소에 의해 보유된다.

엔드 블록에 상이한 기능들이 존재하므로, 이는 엔드 블록의 크기에 연루된다. 공지된 엔드 블록은 일반적으로 모터의 일부가 수납되는 돌출부를 가지므로, 서로 근접한 여러 엔드 블록을 문제 없이 장착할 수 없다.

US20110147209는 단 하나의 기능, 즉 구동 샤프트에 대한 회전 모멘트의 인가 만이 존재하는 하우징에 관련한다. 모터는 US20110147209의 하우징에 장착될 수 있다. 구동 샤프트는 하우징 외부에서 일 측면에서 접근할 수 있으며 이 측면에서 회전 타겟에 연결된다. 다른 측면에서, 하우징 내부에서, 구동 샤프트는 회전 모멘트를 구동 샤프트에 전송하기 위해 전기 모터에 연결된다.

따라서 특히 엔드 블록이 보편적으로 장착될 수 있는 방식으로 엔드 블록에 상이한 기능을 통합하는 것과 관련하여 엔드 블록의 설계를 개선할 여지가 있다.

본 발명의 실시예의 목적은 다양한 기능에 대한 지지를 제공하는 우수한 엔드 블록을 제공하고 그러한 엔드 블록을 사용하는 피착 장치를 제공하는 것이다.

앞서 설명한 목적은 본 발명에 따른 디바이스 및 배열에 의해 달성된다.

제1 양태에서, 본 발명은 피착 장치에서 사용하기 위한 엔드 블록을 제공한다. 엔드 블록은 자기 바아를 갖는 원통형 소모성 타겟을 피착 장치의 외부와 연결시키는 기능을 갖는다. 엔드 블록은 적어도 다음의 기능을 포함한다: (i) 소모성 타겟과 자기 바아 사이의 상대 이동을 제공하기 위한 구동 수단으로서, 구동 수단은 종동 샤프트를 포함하는 구동 수단 및 (ii) 소모성 타겟에 전류를 전송하는 전송 수단. 엔드 블록은 실질적으로 축방향으로 대칭성이고 종동 샤프트와 동축인 엔드 블록 하우징에 포함된다. 엔드 블록 하우징은 그 기능과 함께 엔드 블록을 포함하고 둘러싸는 구성요소이다.

특정 실시예에서, 엔드 블록 하우징은 예를 들어 강철 또는 알루미늄과 같은 금속으로 형성된 단일체형 부재이다. 이는 특히 중실 재료 블록을 보링 또는 밀링 가공하여 생산될 수 있다.

일 실시예에서, 엔드 블록 하우징은 진공 챔버의 벽(또는 도어, 플랜지 또는 덮개)에 연결되고 또한 진공 챔버 내의 개구의 진공 밀봉을 제공한다.

엔드 블록 하우징에 외접하고 종동 샤프트에 수직인 원의 직경은 소모성 타겟이 장착되는 커플링의 직경의 2.7배 이하, 바람직하게는 2.1배 이하, 예를 들면 1.6배 이하이다. 엔드 블록 하우징에 외접하고 종동 샤프트에 수직인 원의 직경은 예를 들어 소모성 타겟이 장착될 수 있는 커플링의 직경의 1.2 내지 2.7배, 바람직하게는 1.6 내지 2.1배이다.

엔드 블록 하우징의 축 대칭성으로 인해 엔드 블록은 보편적으로 장착 가능하다. 실제로, 엔진이 엔드 블록 외부에 배치되는 시스템과 비교하여, 본 발명의 실시예에 따른 엔드 블록은 엔진 부품이 수납되는 돌출부를 가지지 않아, 상이한 코터(coater) 구성으로 장착하는 것을 더 쉽게 한다.

본 발명의 실시예에 따른 엔드 블록에서, 소모성 타겟과 자기 바아 사이의 상대 이동을 제공하는 구동 수단은 소모성 타겟을 구동하기 위한 소모성 타겟 모터 및 소모성 타겟 구동 샤프트를 포함할 수 있다. 이때, 소모성 타겟 구동 샤프트는 종동 샤프트이다.

본 발명의 실시예에서, 소모성 타겟 구동 샤프트는 소모성 타겟이 장착되는 것과 동일하다. 다른 실시예에서, 소모성 타겟 구동 샤프트 및 소모성 타겟이 장착되는 샤프트는 서로에 장착된 2개의 상이한 샤프트일 수 있다. 소모성 타겟 구동 샤프트가 소모성 타겟과 동축이기 때문에 엔드 블록에 돌출부가 없으므로 상이한 코터 구성으로 보다 쉽고 보편적으로 장착할 수 있다. 본 발명의 실시예의 다른 장점은 소모성 타겟 구동 샤프트가 회전 모멘트를 소모성 타겟에 전달하는 역할을 할뿐만 아니라 전력을 소모성 타겟에 전달하는 데에도 사용될 수 있다는 것이다. 예를 들어, 전력은 소모성 타겟 구동 샤프트로부터 소모성 타겟 대상으로 전달될 수 있다. 예를 들어, 이 전력은 플라즈마를 생성하기 위해 인가될 수 있다. 소모성 타겟 구동 샤프트가 (소모성 타겟이 장착되는 경우) 소모성 타겟 회전 축과 정렬되어 있는 것이 본 발명의 실시예의 장점이다. 이로써 실질적으로 축방향 대칭성 또는 심지어 축방향 대칭성인 엔드 블록을 형성하는 것이 가능하다. 이는 엔진이 소모성 타겟의 회전 축과 일치하지 않는 엔드 블록과는 대조적이다.

본 발명의 실시예의 장점은 엔드 블록이 에너지 및 예를 들어 냉매와 같은 냉각제의 공급을 위한 가요성 연결부에만 연결된다는 것이다. 소모성 타겟과 자기 바아 사이의 상대 이동을 제공하기 위한 구동 수단, 예를 들어, 소모성 타겟 모터 또는 아래에 나타낸 바와 같이, 자기 바아 모터 및 전력 전송부가 엔드 블록에 통합되어 있기 때문에, 대기측과 진공 상태일 수 있는 엔드 블록 사이에 필요한 어떠한 추가적인 기계적 구동 연결도 필요하지 않다. 그 결과, 엔드 블록은 진공 피착 시스템 내에서 자유롭게 위치될 수 있다. 엔드 블록은 예를 들어 진공 피착 시스템에서 로봇 아암에 장착될 수 있다.

소모성 타겟이 장착된 본 발명의 실시예에 따른 엔드 블록은 반응성 피착 프로세스에서 자가 세정 애노드(self-cleaning anode)로 사용될 수 있다. 따라서, 소모성 타겟은 기판을 코팅하기 위해 캐소드 모드에서 연속적으로 사용되는 다른 마그네트론과 나란히 회전할 수 있다. 애노드 마그네트론은 예를 들어, 스퍼터링 또는 증발에 의해 후방에서 프로세스로부터 물질을 제거하고, 노출된 소모성 타겟 표면은 전방에서 깨끗하게 유지된다.

본 발명의 실시예에서, 전력 전송부의 축은 소모성 타겟 구동 샤프트와 동축이다. 전력 전송부 축을 소모성 타겟 구동 샤프트와 동축으로 형성하는 것은 자명한 것이 아니며; 이는 반직관적인 것이다. 결국 유도 기반 모터를 통해 AC 신호를 전송하는 것은 자명한 것이 아니다. 정확하게는, 소모성 타겟 구동 샤프트가 소모성 타겟과 동축이기 때문에, 엔드 블록의 직경을 제한할 수 있다. 이 동축성이 존재하지 않으면, 모터는 엔드 블록에서 팽창부를 형성한다. 팽창부를 갖는 이러한 엔드 블록은 더 이상 보편적으로 적용 가능하지 않고, 본 발명의 실시예에 따른 엔드 블록에서는 여전히 가능할 수 있는 일부 장소에 배치될 수 없다.

본 발명의 실시예에 따른 엔드 블록에서, 소모성 타겟 구동 샤프트는 적어도 부분적으로 전기 전도성 재료로 제조될 수 있다. 이러한 실시예에서, 전력을 소모성 타겟으로 전달하기 위해 추가적인 전도체가 적용될 필요가 없다. 이는 전력 전송부와 전기 전도성 소모성 타겟 구동 샤프트에 의해 가능해진다.

본 발명의 실시예에 따른 엔드 블록은 다음의 구성요소 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다: (i) 소모성 타겟 상의 전력을 얻기 위한 회전 가능한 전기 접촉부, (ii) 소모성 타겟이 그 축을 중심으로 회전하는 동안 소모성 타겟을 기계적으로 지지하는 하나 이상의 베어링, (iii) 냉각제, 예를 들어 냉매 및/또는 진공을 위한 하나 이상의 회전 가능한 밀봉 디바이스.

본 발명의 실시예에 따른 엔드 블록에서, 소모성 타겟 모터는 엔드 블록의 정적 부분 상에 장착된 코일 및 소모성 타겟 구동 샤프트 상에 장착된 자석 시스템을 포함할 수 있으며, 코일 및 자석 시스템은 코일을 통해 전류를 전송함으로써, 소모성 타겟 구동 샤프트 상에 회전 모멘트가 발생될 수 있는 방식으로 장착된다.

본 발명의 실시예에서, 엔드 블록의 정적 부분은 적어도 하나의 실린더('원래의 실린더'라 지칭됨)를 갖는 디스크를 포함할 수 있으며, 상기 실린더는 소모성 타겟 구동 샤프트와 동축이고 디스크는 소모성 타겟 구동 샤프트에 수직이고, 적어도 하나의 실린더는 소모성 타겟 구동 샤프트의 주위 또는 내부에 위치된다. 본 발명의 특정 실시예에서, 엔드 블록의 정적 부분은 적어도 제1 및 제2 실린더를 갖는 디스크를 포함할 수 있으며, 제1 및 제2 실린더 모두는 소모성 타겟 구동 샤프트와 동축이고, 제1 실린더는 소모성 타겟 구동 샤프트 주위에 위치되고, 및 제2 실린더는 소모성 타겟 구동 샤프트 내에 위치된다. 본 발명의 실시예의 장점은 소모성 타겟 모터의 코일이 제1 실린더 상에 장착될 수 있고 전력 전송부가 제2 실린더 상에 장착될 수 있다는 것이다. 특정 실시예에서, 소모성 타겟 모터의 코일은 적어도 하나의 실린더 상에 장착될 수 있고, 전력 전송부는 적어도 하나의 실린더와 소모성 타겟 구동 샤프트 사이에 장착될 수 있다.

본 발명의 상기 또는 대안 실시예에서, 소모성 타겟과 자기 바아 사이의 상대 이동을 제공하는 구동 수단은 소모성 타겟 내에서 자기 바아를 이동시키기 위해 자기 바아 모터 및 자기 바아 구동 샤프트를 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명은 엔드 블록 내의 단독 구동부로서 소모성 타겟 모터만을 갖는 실시예, 엔드 블록 내의 단독 구동부으로서의 자기 바아 모터만을 갖는 실시예 및 엔드 블록 내의 구동부로서 소모성 타겟 모터 및 자기 바아 모터 모두를 갖는 실시예를 포함한다. 자석 바아 모터 만이 엔드 블록 내에 구동부로서 제공되는 경우, 엔드 블록은(i) 고정 전기 접촉부, (ii) 자기 바아 시스템이 그 축을 중심으로 회전하는 동안 자기 바아 시스템을 기계적으로 지지하는 하나 이상의 베어링 및 (iii) 냉각제를 위한 하나 이상의 회전 가능한 밀봉부를 포함하고; 이때, 동적 진공 밀봉부는 필요하지 않다.

본 발명의 실시예에 따른 엔드 블록에서, 자기 바아 모터 및 소모성 타겟 모터는 직렬로 배열될 수 있다. 자기 바아 모터는 엔드 블록의 정적 부분에 부착될 수 있으며, 자기 바아 구동 샤프트는 소모성 타겟 구동 샤프트와 동축으로 장착될 수 있다. 소모성 타겟과 자기 바아는 모두 엔드 블록에 의해 구동될 수 있다. 본 발명의 실시예의 장점은 단 하나의 모터가 존재하는 경우보다 직렬로 배열된 2개의 모터가 존재할 때 엔드 블록의 직경이 더 크지 않고; 두 모터가 종동 샤프트 또는 샤프트들의 길이방향으로 서로 앞뒤로 배치될 수 있다는 것이다. 방향성 및/또는 전방향성 재료 피착이 가능하다는 것이 본 발명의 실시예의 장점이다.

본 발명의 실시예에 따른 엔드 블록에서, 자기 바아 모터는 엔드 블록의 정적 부분에 장착된 코일과, 자기 바아 구동 샤프트 상에 장착된 자석 시스템을 포함할 수 있으며, 코일 및 자석 시스템은 코일을 통해 전류를 전송함으로써, 자기 바아 구동 샤프트 상에 회전 모멘트가 발생될 수 있도록 장착된다.

본 발명의 실시예에 따른 엔드 블록에서, 적어도 하나의 추가적인 실린더가 디스크 상에, 적어도 하나의 원래 실린더가 존재하는 측면의 반대 측면에 존재할 수 있고, 적어도 하나의 추가적인 실린더는 소모성 타겟 구동 샤프트와 동축이며, 자기 바아 구동 샤프트의 일부는 추가적인 실린더 주위 또는 내부에 위치된다. 자기 바아 모터의 코일은 적어도 하나의 추가적인 실린더 상에 장착될 수 있다. 적어도 하나의 추가적인 실린더는 제3 실린더 및 제4 실린더로 구현될 수 있다. 자기 바아 구동 샤프트의 일부는 제3 실린더와 제4 실린더 사이에 위치될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 엔드 블록은 자기 바아 내에 개별 자석 또는 일련의 자석을 위치설정하는 수단을 더 포함할 수 있다.

제2 양태에서, 본 발명은 제1 양태의 실시예에 따른 적어도 하나의 엔드 블록을 포함하는 피착 장치를 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 피착 장치는 적어도 하나의 엔드 블록을 포함할 수 있으며, 피착 장치는 소모성 타겟이 적어도 하나의 엔드 블록 상에 배치될 수 있고, 기판이 소모성 타겟 옆에 배열될 수 있도록 구성된다.

본 발명의 실시예의 장점은, 예를 들어 내부와 나란한 원통형의 기판에 코팅을 제공하는 것이 가능하다는 것이다. 모터가 엔드 블록 외부에 배치되는 엔드 블록이 사용될 때보다 기판의 직경이 더 작은 내부 직경을 가질 수 있고 엔드 블록 주위에 여전히 맞춰질 수 있는 것이 실시예의 장점이다. 중공 기판의 내부 코팅이 가능하다는 것이 본 발명의 실시예의 장점이다. 이는 예를 들어 대형 반사기를 제조할 수 있게 한다. 이는 특히 반사 망원경용 거울을 코팅하는 것과 같은 용례에서 유리하다. 반사 망원경은 직경이 수 미터인 거울을 가질 수 있으며; 예를 들어, 6 m 또는 8 m 또는 그 이상일 수 있다. 현재, 거울의 반경에 걸쳐 위치하며 원형 거울의 중심 주위로 회전할 수 있는 평탄한 타겟만이 이런 대형 거울을 코팅하기 위해 사용된다. 여기서 유일한 구동부는 진공 챔버에 있는 완전히 평탄한 자석의 회전이다. 원통형 타겟을 가진 마그네트론은 원통형 타겟의 모든 장점을 제공할 수 있지만, 회전 구동부의 전형적인 대기압 특성(atmospheric character)으로 인해 이는 회전하는 원통형 마그네트론의 현재 상태는 불가능하다. 이 문제는 본 발명의 실시예에 따른 피착 장치에서 본 발명의 실시예에 따른 엔드 블록을 사용함으로써 해결된다.

본 발명의 실시예에 따른 피착 장치는 다수의 엔드 블록을 포함할 수 있으며, 이들 엔드 블록은 예를 들어 평행한 소모성 타겟 구동 샤프트와 함께 2차원 구성으로 배열된다. 본 발명의 실시예의 장점은 모터가 전체적으로 또는 부분적으로 엔드 블록 하우징 외부에 배치되는 엔드 블록이 사용될 때보다 더 콤팩트한 2차원 구성이 실현될 수 있다는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 피착 장치에서, 기판은 소모성 타겟의 관점에서 다수의 방향에 있을 수 있고, 자기 바아 모터는 다중 방향 코팅을 제공할 수 있다. 이러한 장치는 특히, 예를 들어, 정적 원통형 소모성 타겟과 함께 사용될 수 있다. 기판은 소모성 타겟 주위에서 유성 시스템으로 배열될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 피착 장치는 기판이 평탄하지 않고 다수의 배향을 갖는 표면 상에 균일한 코팅이 요구되는 용례에 사용될 수 있다.

본 발명의 특정 및 바람직한 양태는 첨부된 독립항 및 종속항에 기재되어 있다. 종속항의 특징은 적절하다면 독립 청구항의 특징 및 다른 종속항의 특징과 조합될 수 있으며 단지 청구범위에서 명시적으로 제시되어 있지 않을 뿐이다.

본 발명의 상기 및 다른 양태는 이후에 설명되는 실시예(들)로부터 명백해지고 이를 참조로 설명될 것이다.

도 1 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 엔드 블록의 상이한 구성의 개략도를 길이방향으로 도시한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 소모성 타겟 축으로부터 본, 엔드 블록의 도면을 도시한다.
도 8은 종래 기술에 따른 소모성 타겟 축으로부터 본, 엔드 블록의 도면을 도시한다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 피착 장치의 일부의 개략도를 도시한다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따른, 다수의 엔드 블록을 갖는 피착 장치의 단면의 개략도를 도시한다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 자기 바아 모터 및 소모성 타겟 모터를 포함하는 엔드 블록의 개략도를 도시한다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른, 자기 바아 모터를 포함하고 정적 소모성 타겟을 갖는 엔드 블록의 개략도를 도시한다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 엔드 블록 상에 각각의 소모성 타겟이 장착되는, 복수의 소모성 타겟이 나란히 배열된 피착 장치의 개략도를 도시한다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예를 도시하며, 소모성 타겟은 유성 시스템의 중심에 정적으로 배열될 수 있으며, 코팅될 기판은 소모성 타겟 주위에 배열된 유성이다. 소모성 타겟은 본 발명의 실시예에 따라 엔드 블록 상에 장착되며, 특히, 소모성 타겟 내의 자기 바아의 구동을 위한 구동부에 전력을 제공한다.
도면은 단지 개략적이며 비제한적이다. 도면에서, 일부 요소의 크기는 과장될 수 있고, 예시적인 목적을 위해 비율대로 그려지지 않을 수 있다.
청구범위 내의 임의의 참조 부호는 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 상이한 도면에서, 동일한 참조 부호는 동일하거나 유사한 요소를 나타낸다.

이후 본 발명을 특정 실시예에 관련하여 특정 도면을 참조하여 설명될 것이나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 청구범위에 의해서만 제한된다. 설명된 도면은 단지 개략적이며 비제한적이다. 도면에서, 일부 요소의 크기는 과장될 수 있고, 예시적인 목적을 위해 비율에 대로 그려지지 않을 수 있다. 치수 및 상대 치수는 반드시 본 발명의 실시에 대한 실제 축소량에 대응하는 것은 아니다.

또한, 상세한 설명 및 청구범위에서의 '제1', '제2' 등과 같은 용어는 유사한 요소간의 구별을 위해 사용되며, 시간적으로, 공간적으로, 순위적으로 또는 임의의 다른 방식으로 반드시 순서를 설명하는 것은 아니다. 그렇게 사용되는 용어는 적절한 환경 하에서 상호 교환 가능하고, 본원에 설명된 본 발명의 실시예는 본원에 설명되거나 예시된 것 이외의 다른 순서의 동작이 가능함을 이해해야 한다.

또한, 명세서 및 청구범위에서의 '상단', '저부', '위', '전방' 등의 용어는 설명을 목적으로 사용되며, 반드시 상대 위치를 설명하는 데 사용되는 것은 아니다. 그렇게 사용된 용어는 적절한 환경 하에서 상호 교환 가능하고 본원에 설명된 본 발명의 실시예는 본원에 설명되거나 도시된 것 이외의 다른 배향으로 작동할 수 있음을 이해해야 한다.

청구범위에서 사용된 '포함하는'이라는 용어는 그 이후 열거된 수단에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다는 점에 유의해야 하며, 이는 다른 요소 또는 단계를 배제하지 않는다. 따라서, 이들은 명시된 특징, 완전체, 단계 또는 구성요소의 존재를 명시하는 것으로서 해석되지만, 하나 이상의 다른 특징, 완전체, 단계 또는 구성요소 또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 따라서, "수단 A 및 B를 포함하는 디바이스"라는 표현의 범위는 구성요소 A 및 B만으로 구성되는 디바이스로 제한되어서는 안된다. 이는 본 발명과 관련하여 디바이스의 유일한 관련 구성요소가 A 및 B라는 것을 의미한다.

본 명세서 전체에 걸쳐 '일 실시예' 또는 '실시예'는 실시예와 관련하여 설명된 특정 특징, 구조 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함됨을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전반에 걸쳐 다양한 곳에서 "일 실시예에서" 또는 "실시예에서"이라는 문구의 출현은 그럴 수도 있지만 모두 반드시 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다. 또한, 특정 특징, 구조 또는 특성은 하나 이상의 실시예에서 본 개시내용으로부터 본 기술 분야의 숙련자에게 자명한 바와 같이 임의의 적절한 방식으로 결합될 수 있다.

유사하게, 본 발명의 예시적인 실시예의 설명에서, 본 발명의 다양한 특징은 때때로 본 개시내용을 간결하게 하고 다양한 발명의 양태 중 하나 이상에 대한 이해를 돕기 위해 단일 실시예, 도면 또는 그 설명에서 함께 그룹화될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 그러나, 이러한 개시 방법은 청구된 발명이 각 청구항에 명시적으로 언급된 것보다 많은 특징을 필요로 한다는 의도를 반영하는 것으로 해석되어서는 안된다. 오히려, 이하의 청구범위가 반영하는 바와 같이, 본 발명의 양태는 단일의 전술한 실시예의 모든 특징보다 적다. 따라서, 상세한 설명에 이어지는 청구범위는 이 상세한 설명에 명시적으로 통합되며, 각 청구항은 그 자체로 본 발명의 개별적인 실시예를 나타낸다.

또한, 본원에 설명된 일부 실시예는 다른 실시예에 포함된 특징 중 일부를 포함하고 다른 특징은 포함하지 않지만, 본 기술 분야의 숙련자가 이해할 수 있는 바와 같이, 상이한 실시예의 특징의 조합은 본 발명의 범위 내에 있고, 다른 실시예를 형성한다. 예를 들어, 다음의 청구항에서, 청구된 실시예 중 어느 것이든 임의의 조합으로 사용될 수 있다.

본원에 제공된 설명에서, 다수의 특정한 세부 사항이 설명된다. 그러나, 본 발명의 실시예는 이들 특정 세부 사항 없이도 실시될 수 있는 것으로 이해된다. 다른 경우에, 잘 공지된 방법, 구조 및 기술은 본 설명의 이해를 모호하게 하지 않기 위해 상세히 도시되지 않는다.

본 발명의 실시예에서 소모성 타겟 모터가 언급될 때, 모터는 소모성 타겟에 회전 모멘트를 전달할 수 있고 그 모터 샤프트가 소모성 타겟의 회전 축과 동축인 것을 의미한다. 이러한 소모성 타겟은 예를 들어 토크 모터일 수 있다. 이들은 통상적으로 환형 구조의 유도 모터이다. 또한 이 모터는 중공형일 수 있어서 하나 이상의 샤프트를 그를 통해 장착할 수 있다는 장점이 있다. 본 발명의 실시예에서, 모터는 수차일 수 있다.

본 발명의 실시예에서, '자기 바아 모터'가 언급되는 경우, 회전 모멘트가 자기 바아에 전송될 수 있는 모터를 의미한다. 이는 또한 토크 모터 또는 수차일 수 있다.

'축방향으로 대칭성'은 본 발명과 관련하여 동일한 특징이 축을 중심으로 소정 각도 회전 후에 주기적으로 발생한다는 것을 의미한다. '실질적으로 축방향으로 대칭성'은 예를 들어, 안테나, 부착 수단 등 같은 구성요소를 적용하는 것에 의해, 축 주위에서의 소정 각도 회전 이후 반드시 발생하는 것은 아니지만 그에 의해 엔드 블록 및 그 하우징의 보편적 장착성에는 영향을 주지 않는, 정확한 축 대칭성에서 미소한 편차가 있을 수 있음을 의미한다. 실질적으로 축방향으로 대칭성인 하우징은 모터 부품이 수납되는 축 대칭성을 방해하는 돌출부를 포함하지 않는다.

제1 양태에서, 본 발명은 자기 바아를 갖는 원통형 소모성 타겟을 피착 장치의 외부측에 연결하기 위한, 피착 장치에 사용하기 위한 엔드 블록을 제공한다. 엔드 블록은 소모성 타겟과 자기 바아 사이의 상대 이동을 제공하는 구동 수단을 적어도 포함하고, 구동 수단은 종동 샤프트를 포함한다. 본 발명의 실시예에서, 구동 수단은 자기 바아(이는 정지되어 있을 수 있거나, 자체적으로 소모성 타겟의 회전 운동과는 다른 이동을 수행할 수 있음) 주위에서 소모성 타겟을 회전 구동하기 위한 소모성 타겟 모터 및 소모성 타겟 구동 샤프트를 포함할 수 있다. 대안 실시예에서, 구동 수단은 정적 소모성 타겟 내에서 자기 바아를 회전 구동하기 위한 자기 바아 모터 및 자기 바아 구동 샤프트를 포함할 수 있다. 다른 대안 실시예에서, 구동 수단은 소모성 타겟 및 자기 바아를 각각 회전 구동하기 위한 소모성 타겟 모터 및 자기 바아 모터 모두를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 엔드 블록은 실질적으로 축방향으로 대칭성이거나 또는 심지어 축방향으로 대칭성인 엔드 블록 하우징 내에 수용되며, 소모성 타겟 샤프트 또는 자기 바아 샤프트일 수 있는 종동 샤프트와 동축이다. 엔드 블록 하우징에 외접하고 종동 샤프트에 수직인 원의 직경은 소모성 타겟이 장착될 수 있는 커플링의 직경의 2.7배 이하, 바람직하게는 2.1배 이하, 예를 들면 1.6배 이하이다. 엔드 블록의 축 대칭성으로 인해 엔드 블록은 보편적으로 장착 가능하다. 엔드 블록 하우징은 도 1, 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이 개방형일 수 있거나, 도 3, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 폐쇄형일 수 있다.

특정 실시예에서, 본 발명은 원통형 소모성 타겟(150)을 구동하기 위한 보편적으로 장착 가능한 엔드 블록(100)을 제공한다. 엔드 블록은 소모성 타겟 모터(120)가 부착되는 정적 부분(110)을 포함한다. 이 소모성 타겟 모터(120)는 그 소모성 타겟이 엔드 블록(100) 상에 장착될 때 소모성 타겟(150)에 회전 모멘트를 전송할 수 있다. 회전 모멘트를 전송할 수 있도록 하기 위해, 소모성 타겟 모터(120)는 소모성 타겟(150)을 구동하기 위한 소모성 타겟 구동 샤프트(126)를 포함한다. 이 소모성 타겟 구동 샤프트는 소모성 타겟이 엔드 블록에 장착될 때 소모성 타겟의 회전 축과 동축이다. 본 발명의 실시예에서, 소모성 타겟 구동 샤프트(126)는 엔드 블록의 동작 중에 소모성 타겟에 연결되어, 소모성 타겟 모터가 소모성 타겟에 회전 모멘트를 가할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 엔드 블록은 전력 전송부(140)를 포함한다. 이 전력 전송부(140)는 엔드 블록(100)의 외부로부터 소모성 타겟 구동 샤프트(126)로 전력을 전송하도록 구성된다. 이러한 목적을 위해, 전기 전도성 접촉부가 전력원과 소모성 타겟 구동 샤프트 사이에서 형성될 수 있다. 소모성 타겟 구동 샤프트와의 전기 접촉부는 예를 들어 활주 접촉부일 수 있다. 전력 전송부는 다수의 분산 요소로 구성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서, 소모성 타겟 구동 샤프트는 그 전력을 소모성 타겟(150)에 전송하도록 구성된다.

본 발명의 실시예에서, 소모성 타겟 구동 샤프트(126)는 중공 샤프트이다. 이는 엔드 블록(100)의 유연한 구성을 허용한다. 따라서, 엔드 블록(110)의 정적 부분은 소모성 타겟 구동 샤프트의 내부의 일부 및 소모성 타겟 구동 샤프트의 외부의 일부를 가질 수 있다. 아래에서 알 수 있듯이, 이는 모터 및 전력 전송부의 코일의 설치에 대한 다양한 가능성을 제공한다. 또한, 중공 소모성 타겟 구동 샤프트는 예를 들어 소모성 타겟의 자기 바아를 구동하기 위해 추가적인 샤프트가 통과할 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 실시예에서, 소모성 타겟 구동 샤프트(126)는 전체적으로 또는 부분적으로 전기 전도성 재료로 제조되므로, 전력 전송부로부터 나오는 전력을 소모성 타겟으로 전달할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 엔드 블록(100)은 소모성 타겟 구동 샤프트의 회전을 가능하게 하는 베어링과, 엔드 블록이 장착되는 피착 시스템의 진공을 허용하는 밀봉부 및 냉각제에 의한 냉각을 허용하는 밀봉부를 포함한다.

본 발명의 실시예에서, 엔드 블록의 기능에 기여하는 다양한 구성요소는 동일한 하우징(160)에 통합된다. 이들 구성요소는 예를 들면 소모성 타겟 모터(120), 전력 전송부(140), 베어링, 냉각 회로이다. 소모성 타겟 구동 샤프트(126)가 소모성 타겟(150)과 동축이기 때문에(장착되었을 때), 실질적으로 축방향으로 대칭성인 엔드 블록을 구축하는 것이 가능하다. 이는 모터 샤프트가 소모성 타겟의 구동 샤프트와 동축이 아니며 심지어 엔드 블록의 하우징 내에 있지 않을 수도 있는 종래 기술에 공지된 엔드 블록과는 대조적이다. 본 발명의 실시예의 장점은 엔드 블록이 실질적으로 축방향 대칭성이라는 점이다. 본 발명의 실시예의 장점은 하우징 상에 돌출부가 존재하지 않는다는 것이다. 하우징(160)은 예를 들어 원통형일 수 있거나, 다른 한편으로는, 예를 들어 사각형, 육각형 또는 팔각형일 수 있다. 예를 들어, 하우징은 밀링 가공된 강철 구조일 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 엔드 블록(100)의 개략도를 도시한다. 이 도면은 정적 부분(110) 및 소모성 타겟 모터(120)를 도시한다. 소모성 타겟 모터(120)는 정적 부분(110)에 부착되고, 소모성 타겟 구동 샤프트(126)는 소모성 타겟(150)의 회전 축과 동축이다. 소모성 타겟 구동 샤프트(126)는 소모성 타겟(150)이 장착될 수 있는 커플링(130)을 포함한다. 본 발명의 실시예에서, 구동 샤프트 또는 소모성 타겟 축을 중심으로 엔드 블록 하우징(160)에 외접하는 원의 직경은 커플링(130)의 직경의 2.7배 이하, 예를 들어 2.1배 이하, 또는 심지어 커플링(130)의 직경의 1.6배 이하, 또는 심지어 커플링(130)의 직경의 1.2배 이하일 수 있다. 커플링(130)은 예를 들어 133㎜의 직경을 가질 수 있고, 엔드 블록 하우징(160)에 외접하는 원의 직경은 이때 예를 들어 212㎜의 직경을 가질 수 있고(1.6배의 비율); 구동 샤프트에 수직인 단면에서 동일한 측면들을 갖는 빔 형상 하우징인 경우, 이는 각 측면이 예를 들어 150㎜ 미만의 길이를 가질 것임을 의미한다.

도 1에서, 정적 부분(110)은 디스크(114)를 포함한다. 이는 회전 축에 수직이다. 이 디스크에 수직으로 제1 실린더(112) 및 제2 실린더(116)가 있다. 이 둘 모두는 소모성 타겟 구동 샤프트(126)와 동축이다. 제1 실린더(112)는 소모성 타겟 구동 샤프트(126) 주위에 위치되고 제2 실린더(116)는 소모성 타겟 구동 샤프트의 내부에 위치된다.

본 발명의 실시예에서, 소모성 타겟 모터(120)는 코일(122), 자석 시스템(124) 및 소모성 타겟 구동 샤프트(126)를 포함한다. 이 예에서 코일은 정적 부분, 예를 들어 제1 실린더(112)에 장착되고 자석 시스템(124)은 이동 부분, 예를 들어 소모성 타겟 구동 샤프트(126) 상에 장착된다. 그러나, 다른 실시예에서, 이는 또한 역전될 수도 있으며, 즉 이동 부분 상에 코일(122)이 장착되고 정적 부분 상에 자석 시스템(124)이 장착될 수 있다. 도 1에서, 엔드 블록(100) 외부로부터 전력을 소모성 타겟 구동 샤프트(126)로 전송하도록 구성된 전력 전송부(140)가 또한 개략적으로 도시되어 있다. 이 도면에서, 전력 전송부(140)는 제2 실린더(116)와 소모성 타겟 구동 샤프트(126) 사이에 배열된다.

본 발명의 실시예에서, 전력을 엔드 블록(100) 외부로부터 소모성 타겟 구동 샤프트(126)로 전송하도록 구성된 전력 전송부(140)는 모터와 소모성 타겟 사이의 전자기 차폐를 제공하기 위한 하나 이상의 요소를 추가로 포함한다. 이렇게 하면 모터와 소모성 타겟 사이의 간섭을 피할 수 있다. 이는 모터의 코일을 통한 교류 전류가 플라즈마에 영향을 미치는 것을 피할 수 있는 장점이 있다.

도 2에서, 전력 전송부(140)는 제1 실린더(112)와 소모성 타겟 구동 샤프트(126) 사이에 배열된다.

도 3에서, 전력 전송부(140)는 제2 실린더(116)와 소모성 타겟 구동 샤프트(126) 사이에 배열된다. 도 1에서는, 코일 및 자석 시스템(124)가 디스크(114)에 더 근접하게 배치되어 있고, 도 3에서는, 전력 전송부(140)가 디스크(114)에 더 근접하게 배치되어 있다.

본 발명의 실시예에서, 모터의 코일(122)과 소모성 타겟 구동 샤프트(126) 사이에는 전기 접촉부가 없다. 이렇게 하면 코일이 소모성 타겟 전압에 도달하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 코일은 항상 소모성 타겟으로 인도되는 전력과의 직접적인 전기 접촉으로부터 항상 격리된다.

도 4에서, 전력 전송부(140)는 제1 실린더(112)와 소모성 타겟 구동 샤프트(126) 사이에 배열된다. 도 2에서는, 코일 및 자석 시스템(124)가 디스크(114)에 더 근접하게 배치되어 있고, 도 4에서는, 전력 전송부(140)가 디스크(114)에 더 근접하게 배치되어 있다.

도 5에 개략적으로 도시된 엔드 블록(100)에서, 제2 실린더(116)만이 디스크(114) 상에 존재한다. 이 실린더는 소모성 타겟 구동 샤프트(126)와 동축이다. 이 예에서, 소모성 타겟 구동 샤프트(126)는 제2 실린더(116) 주위에 위치된다. 도 5에서, 전력 전송부(140)는 제1 실린더(114)와 소모성 타겟 구동 샤프트(126) 사이에 배열된다. 소모성 타겟 모터(120)의 코일(122)은 정적 부분, 예를 들어 제2 실린더(116) 상에 장착된다. 자석 시스템(124)은 이동 부분, 예를 들어 소모성 타겟 구동 샤프트(126) 상에 장착된다. 대안 실시예에서, 코일(122)은 이동 부분 상에 장착될 수 있고, 자석 시스템(124)은 정적 부분 상에 장착될 수 있다.

도 6은 도 5와 마찬가지로, 그 위에 제2 실린더(116)만을 갖는 디스크(114)를 구비한 엔드 블록을 도시한다. 도 5에서는, 코일 및 자석 시스템(124)이 디스크(114)에 더 근접하게 배치되어 있고, 도 6에서는, 전력 전송부(140)가 디스크(114)에 더 근접하게 배치되어 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 소모성 타겟 축으로부터 본, 엔드 블록(100)의 도면을 도시한다. 이 실시예에서, 엔드 블록은 대기측에 있고 장착 플랜지(701) 후방에 가려져 있다. 코너의 오목부는 벽, 덮개, 도어 또는 다른 전이 부재 또는 플랜지를 통해 진공 챔버 상에 장착될 수 있다. 이어서, 진공 밀봉 수단(702), 예를 들어, O-링이 제공된다. 이 도면의 다른 원(703)은 특히 하우징(160) 내의 개구, 소모성 타겟의 장착을 위한 인터페이스, 냉각제, 예를 들어, 냉매를 전도하기 위한 개구, 및 자기 바아 샤프트를 나타낸다.

비교를 위해, 도 8을 참조하면, 종래 기술에 따른 엔드 블록이 도시된다. 도 7에서, 소모성 타겟 모터는 본 발명의 실시예에 따라 엔드 블록에 통합된다. 이 엔드 블록은 도 8의 소모성 타겟 홀더(812, 822)와 크기가 유사하다. 그러나, 도 8의 엔드 블록은 모터가 위치되는 돌출 부분을 여전히 포함하고 있다. 결과적으로, 이러한 엔드 블록은 본 발명의 실시예에 따른 엔드 블록보다 더 많은 공간을 차지한다. 도 8의 좌측 도면은 저부에 소모성 타겟 홀더(812) 및 상단에 모터(814)를 갖는 소형 엔드 블록(810)을 도시한다. 우측 도면은 저부에 소모성 타겟 홀더(822) 및 상단에 모터(824)를 갖는 축방향 마그네트론(820)을 도시한다.

본 발명의 실시예에서, 자기 바아 모터(220)가 또한 엔드 블록(100)에 통합된다. 이 예는 도 12 및 도 13의 도면에 도시되어 있다. 이들 도면은 본 발명의 실시예에 따른 엔드 블록의 종단면을 도시한다.

도 12는 소모성 타겟 모터(120) 및 자기 바아 모터(220)가 부착되는 엔드 블록(100)의 정적 부분(110)을 도시한다. 정적 부분(110)은 그 위에 제1 실린더(112) 및 제2 실린더(116)를 갖는 디스크(114)를 포함한다. 제1 및 제2 실린더(112, 116)는 소모성 타겟 구동 샤프트(126)와 동축이다. 디스크(114)는 소모성 타겟 구동 샤프트(126)에 수직이다. 제3 실린더(212) 및 제4 실린더(216)가 또한 디스크(114) 상에 존재한다. 이들은 제1 및 제2 실린더(112, 116)가 위치하는 반대 측면에 위치한다. 제3 및 제4 실린더(212, 216)는 소모성 타겟 구동 샤프트(126)와 동축이다. 본 발명의 실시예에서, 관련 실린더를 갖는 이 디스크(114)는 하우징의 일부를 형성한다. 그러나, 이러한 엔드 블록(100)은 또한 엔드 블록을 둘러싸는 또 다른 하우징(도 12에 도시되지 않음)을 포함할 수 있다.

본 발명의 이 예시적인 실시예에서, 소모성 타겟 모터(120)는 코일(122), 자석 시스템(124) 및 소모성 타겟 구동 샤프트(126)로 구성된다. 이 소모성 타겟 구동 샤프트는 중공이다. 제1 실린더(112)는 소모성 타겟 구동 샤프트(126) 주위에 위치되고, 제2 실린더(116)는 소모성 타겟 구동 샤프트(126) 내에 위치된다. 코일(122)은 정적 부분, 예를 들어 제2 실린더(112) 상에 장착된다. 자석 시스템(124)은 이동 부분, 예를 들어 소모성 타겟 구동 샤프트(126) 상에 장착된다. 대안 실시예에서, 이러한 장착은 실제로 반전될 수 있다: 정적 부분, 예를 들어, 제1 실린더(112) 상의 자석 시스템(124) 및 이동 부분, 예를 들어 소모성 타겟 구동 샤프트(126) 상의 코일(122). 소모성 타겟 구동 샤프트(126)는 또한 소모성 타겟(도 12에 도시되지 않음)이 장착될 수 있는 커플링(130)을 포함한다. 코일(122) 및 자석 시스템(124)은 적절한 방식으로 코일을 전기적으로 여기함으로써 회전 모멘트가 소모성 타겟 구동 샤프트(126)에 인가될 수 있도록 위치된다.

본 발명의 이 예시적인 실시예에서, 자기 바아 모터(220)는 코일(222), 자석 시스템(224) 및 자기 바아 구동 샤프트(226)로 구성된다. 이 자기 바아 구동 샤프트(226)는 중공 소모성 타겟 구동 샤프트(126)에 배열된다. 자기 바아 구동 샤프트(226)는 소모성 타겟 내의 자기 바아를 회전시킬 수 있도록 위치된다. 자기 바아 구동 샤프트(226)의 일부는 제3 실린더(212)와 제4 실린더(216) 사이에 위치한다. 도시된 예에서, 자기 시스템(224)은 이동 부분 상에 배치된다. 코일(222)은 정적 부분, 보다 구체적으로는 도시된 예에서는 제3 실린더(212)에 장착된다. 대안 실시예에서, 자석 시스템(224)은 정적 부분, 예를 들어 제3 실린더(212) 상에 장착될 수 있는 반면, 코일(222)은 이동 부분, 예를 들어 자기 바아 구동 샤프트(226) 상에 장착될 수 있다. 코일(222) 및 자석 시스템(224)은 적절한 방식으로 코일(222)을 전기적으로 여기함으로써, 회전 모멘트가 자기 바아 구동 샤프트(226)에 인가될 수 있도록 위치된다. 본 발명의 이러한 예시적인 실시예에서, 제3 실린더(212)와 제4 실린더(216) 사이에 위치된 자기 바아 구동 샤프트(226)의 부분은 자기 바아 구동 샤프트(226)의 단부(229) 상에 위치되어 나머지 자기 바아 구동 샤프트를 적어도 부분적으로 둘러싸는 원통형 부분(228)을 포함한다.

도 12는 상이한 음영을 통해, 엔드 블록(100)의 어느 부분이 정적이고(연관된 실린더(112, 116, 212, 216)를 갖는 디스크(114)), 어느 부분이 소모성 타겟 회전에 대응하며(코일(122), 자석 시스템(124), 소모성 타겟 구동 샤프트(126), 커플링(130)), 어느 부분이 자기 바아 회전(코일(222), 자석 시스템(224), 자기 바아 구동 샤프트(226))에 대응하는지를 도시한다.

이 예의 피착 장치의 동작 중에, 적어도 소모성 타겟 구동 샤프트(126)는 소모성 타겟 전압에 있다. 전류는 소모성 타겟 구동 샤프트(126)를 통해 플라즈마용 소모성 타겟으로 유동한다. 본 발명의 이러한 예시적인 실시예에서, 전력을 엔드 블록(100) 외부에서 소모성 타겟 구동 샤프트(126)로 전달하도록 구성된 전력 전송부(140)는 브러시 시스템을 포함한다. 브러시 시스템은 코일이 존재하지 않는 정적 부분의 부분(114, 116, 216)의 전력을 소모성 타겟을 장착하기 위한 커플링(130)에 전달하도록 구성된다.

도 13은 대안 실시예를 예시하며, 여기서, 자기 바아 회전을 담당하는 구성요소(자석 시스템(224), 자기 바아 구동 샤프트(226) 및 그 단부(229))가 회전식으로 배치되는 반면, 소모성 타겟에 관련된 부품은 정적이다(연관된 실린더(212, 216)를 갖는 디스크(114)). 소모성 타겟은 디스크(114)에 부착된 연결 부재(도 13에 도시되지 않음)에 부착될 수 있다.

본 발명의 이 예시적인 실시예에서, 자기 바아 모터(220)는 코일(222), 자석 시스템(224) 및 자기 바아 구동 샤프트(226)로 구성된다. 이 자기 바아 구동 샤프트(226)는 중공이지만 정적인 소모성 타겟에 배열된다. 자기 바아 구동 샤프트(226)는 소모성 타겟 내의 자기 바아를 회전시킬 수 있도록 위치된다. 자기 바아 구동 샤프트(226)의 일부는 제3 실린더(212)와 제4 실린더(216) 사이에 위치한다(이 실시예에서, 반드시 제1 및 제2 실린더가 존재할 필요는 없지만, 용어의 일관성을 위해, 이전의 실시예와 동일한 명칭이 사용된다). 이동 부분 상에, 예를 들어, 자기 바아 구동 샤프트(226) 상에, 자석 시스템(224)이 배열된다. 코일(222)은 정적 부분, 예를 들어 제3 실린더(212) 상에 장착된다. 대안 실시예에서, 코일(222) 및 자석 시스템(224)은 자석 시스템(224)이 정적 부분, 예를 들어 제3 실린더(212) 상에 장착되고, 코일(222)이 이동 부분, 예를 들어, 자기 바아 구동 샤프트(226) 상에 장착되도록 서로에 대해 위치가 변경될 수 있다. 코일(222) 및 자석 시스템(224)은 적절한 방식으로 코일(222)을 전기적으로 여기함으로써, 회전 모멘트가 자기 바아 구동 샤프트(226)에 인가될 수 있도록 위치된다. 본 발명의 이러한 예시적인 실시예에서, 제3 실린더(212)와 제4 실린더(216) 사이에 위치된 자기 바아 구동 샤프트(226)의 부분은 자기 바아 구동 샤프트(226)의 단부(229) 상에 위치되어 나머지 자기 바아 구동 샤프트를 적어도 부분적으로 둘러싸는 원통형 부분(228)을 포함한다.

소모성 타겟에 대한 전력 전송을 제공하기 위해, 전력 전송부(140)가 제공된다. 이 실시예에서 소모성 타겟은 정적으로 배열되기 때문에, 전력 전송부(140)는 또한 정적일 수 있고, 예를 들어 -그러나, 제한적이지는 않음- 나사식 전기 연결일 수 있다. 전력 전송부(140)는 도 13에 도시된 바와 같이 제3 실린더(212) 내에 있을 수 있고, 이는 제3 실린더가 축방향 대칭성 하우징으로서 기능할 수 있게 한다. 대안적으로(도 13에 도시되지 않음), 전력 전송부는 또한 제3 실린더의 외부에, 그러나, 이때 엔드 블록(100)을 둘러싸는 축방향 대칭성 엔드 블록 하우징 내에 제공될 수 있다.

제2 양태에서, 본 발명은 피착 장치를 제공하며, 피착 장치는 본 발명의 실시예에 따른 적어도 하나의 엔드 블록을 포함한다.

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 피착 장치(300)의 일부의 개략도를 도시한다. 소모성 타겟의 길이방향 축과 평행한 측면도가 도시된다. 이들 도면은 소모성 타겟(150)이 장착되는 엔드 블록(100)을 도시한다. 기판(310)은 소모성 타겟(150) 및 엔드 블록(100) 주위에 배치된다. 이들 예에서, 기판은 원통형 기판이며, 그 내부에서 스퍼터링될 수 있도록 장착된다. 도 9a에서, 엔드 블록(100)은 역시 그 축을 중심으로 회전할 수 있는 원통형 기판(310)의 부착 지점 또는 하우징과의 간섭의 위험 없이 전체적으로 진공 챔버(410) 내에 존재한다. 그러나, 도 9b에서, 진공 챔버(410)는 더 작고 엔드 블록(100)은 대기측에 장착된다. 가능한 연결 플랜지, 검사 윈도우 또는 보강 리브(510)가 진공 챔버의 외부 벽에 부착될 수 있으며, 이제 역시 콤팩트한 엔드 블록 치수에 의해 간섭을 피할 수 있다. 또한, 도 9a 및 도 9b의 특징들 사이의 임의의 조합이 가능하며, 그래서, 엔드 블록(100)은 부분적으로 대기측을 따라 그리고 부분적으로 피착 장치의 진공측을 따라 위치한다. 이러한 혼합 배열은 또한 도 14에서 볼 수 있다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 다수의 엔드 블록을 갖는 피착 장치(400)의 개략도를 도시한다. 이 예에서는 소모성 타겟의 회전 축에 수직인 모습이 도시된다. 도면은 육각형 형상을 갖는 진공 챔버 벽 또는 진공 커버 판(410)을 도시한다. 이 내부에는 각각의 엔드 블록 상에 소모성 타겟(150)을 갖는 상이한 엔드 블록(100)이 위치된다. 이러한 상황에서, 모터가 소모성 타겟과 동축이 아닌 중간 엔드 블록에 대해서는 엔드 블록을 사용할 수 없다. 결국, 중간 엔드 블록 주변의 엔드 블록은 위치설정을 방해한다.

유사한 피착 장치가 도 11에 도시된다. 이 경우, 피착 장치의 벽 또는 커버 판은 원형이다. 이 경우에도 모터가 소모성 타겟과 동축이 아닌 엔드 블록에 의해 중간 소모성 타겟을 장착하는 것이 불가능하다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 엔드 블록(100) 상에 각각 장착된 다양한 소모성 타겟(150)이 제공되는 피착 장치(1500)를 도시한다. 본 발명의 실시예에 따른 엔드 블록(100)은 그 축 대칭성 및 종동 샤프트에 수직인 엔드 블록에 외접하는 원의 작은 직경으로, 소모성 타겟(150)이 서로 상대적으로 근접하게 배치될 수 있게 한다. 엔드 블록(100)의 장착은 비록 피착 시스템(1500)의 저부 판(1501) 또는 상단 판(도시되지 않음), 또는 양자 모두가 엔드 블록 아래 또는 위로 계속될지라도 문제를 일으키지 않는다. 도시된 피착 장치(1500)에서, 더 길거나 더 짧은 것들인 상이한 엔드 블록(100)이 도시되어 있다. 예를 들어, 더 짧은 엔드 블록은 소모성 타겟 모터만 제공되는 엔드 블록일 수 있고, 더 긴 엔드 블록은 예를 들어 소모성 타겟 모터 및 자기 바아 모터 둘 모두가 예를 들어 도 12에 도시된 바와 같이 서로 앞뒤로 배치되는 엔드 블록일 수 있다. 동일한 엔드 블록 내에서 소모성 타겟 모터와 자기 바아 모터를 모두 제공하면 엔드 블록의 축 대칭성이 손상되지 않는다.

그 실질적 축방향 대칭성 형상으로 인해, 필요하다면, 엔드 블록(100)은 피착 장치(1500)의 진공 챔버의 벽(1502)을 통해 더 멀리 또는 덜 멀리 추진될 수 있다. 이는 소모성 타겟(150)을 벽(1502)의 내부로부터 더 멀리 위치시킬 수 있게 하며, 이는 예를 들어 스퍼터링될 기판이 그 벽으로부터 더 멀리 있거나 더 멀어질 경우 적절할 수 있다. 도 14의 2개의 전방 엔드 블록(100)에 도시된 바와 같이, 소모성 타겟(150) 및 그 대응하는 엔드 블록(100)의 진공 챔버 내로의 더 깊은 삽입은, 도 14의 2개의 후방 엔드 블록(100)에 도시된 바와 같이, 스페이서(1503)를 사용할 필요성을 피한다.

도 15는 본 발명의 또 다른 실시예를 예시하며, 여기서, 정적 소모성 타겟 내에서 회전 구동될 수 있는 자석 바아가 제공된 정적 원통형 소모성 타겟이, 정적 소모성 타겟 주위에 유성 시스템으로 배열되어 있는 그 상에 스퍼터링될 일련의 기판 사이에 제공될 수 있다. 소모성 타겟은 본 발명의 실시예에 따라 엔드 블록 상에 장착된다. 이러한 시스템은 기판상의 전방향성 PVD 피착에 사용될 수 있다. 기판 홀더(1540)를 밀봉하는 두 원형 플랜지 중 적어도 하나는 적어도 하나의 소모성 타겟이 그를 통해 활주될 수 있는 개구를 갖는다. 이 기판 홀더는 통상적으로 더 작은 기판 홀더 드럼(1550) 각각이 그를 통해 회전되어 각 구성요소에 균일한 코팅을 얻는 유성 구동 시스템을 포함한다. 아마도, 전체 기판 홀더(1540)가 그 축을 중심으로 회전할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 엔드 블록 또는 엔드 블록들(100)은 기판 홀더(1540)가 그 주위에 장착된 상태로 피착 장치의 벽에 고정식으로 장착될 수 있다.

다양한 양태는 서로 쉽게 조합될 수 있고, 따라서 조합물들도 본 발명에 따른 실시예에 대응한다.

본 발명의 다양한 양태는 다양한 용례에 적용될 수 있다. 예를 들어, 전술한 용례에 추가로, 그리고, 그에 제한되지 않고, 본 발명의 실시예에 따른 엔드 블록은 예를 들어, US8092657에 설명된 것 같은 단일 통로를 통한 양면 코팅을 위한 시스템에 유리하게 사용될 수 있으며, 여기서, 다양한 엔드 블록이 하나의 엔드 블록상의 돌출부가 다른 엔드 블록의 위치설정을 방해하지 않으면서 서로 상대적으로 가깝게 쉽게 배치될 수 있을 뿐만 아니라, 엔드 블록은 또한 서로 독립적으로 소모성 타겟과 자기 바아 사이의 상대 이동을 제공할 수 있고, 예를 들어, 서로 독립적으로 소모성 타겟을 회전 운동으로 구동할 수 있는 구동 수단을 쉽게 구비할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 엔드 블록은 또한 예를 들어 WO2016/005476에 설명된 바와 같이 이동 캐소드를 갖는 시스템에 유리하게 적용될 수 있다.

Claims (18)

1. 자기 바아를 갖는 원통형 소모성 타겟(150)을 피착 장치의 외부와 연결하기 위해, 피착 장치에 사용하기 위한 엔드 블록이며, 엔드 블록은, 소모성 타겟과 자기 바아 사이의 상대 이동을 제공하는 구동 수단을 포함하고, 구동 수단은 소모성 타겟을 회전시키기 위한 모터 샤프트를 갖는 모터 및/또는 자기 바아를 회전시키기 위한 모터 샤프트를 갖는 모터를 포함하고, 엔드 블록을 수용하는 엔드 블록 하우징(160)은 실질적으로 축방향으로 대칭성이고 모터 샤프트와 동축이고,
   소모성 타겟이 장착될 때, 모터 샤프트는 소모성 타겟의 회전 축과 동축인, 엔드 블록에 있어서,
   엔드 블록은 소모성 타겟으로 전류를 전송하기 위한 전력 전송 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 엔드 블록.
2. 제1항에 있어서, 엔드 블록은 소모성 타겟이 장착될 수 있는 커플링을 포함하고, 엔드 블록 하우징에 외접하고 모터 샤프트에 수직인 원의 직경은 커플링 직경의 2.7배 이하인 엔드 블록.
3. 제1항에 있어서, 모터 및 모터 샤프트는 소모성 타겟(150)을 회전시키기 위한 것인 엔드 블록.
4. 제3항에 있어서, 소모성 타겟을 회전시키기 위한 모터 샤프트는 적어도 부분적으로 전기 전도성 재료로 이루어지는 엔드 블록.
5. 제3항에 있어서, 다음의 부분 (i) 소모성 타겟 상에서 전력을 얻기 위한 회전 가능한 전기 접촉부, (ii) 소모성 타겟이 그 축을 중심으로 회전하는 동안 소모성 타겟을 기계적으로 지지하기 위한 하나 이상의 베어링, (iii) 냉각제 및/또는 진공을 위한 하나 이상의 회전 가능한 밀봉 디바이스 중 적어도 하나를 더 포함하는 엔드 블록.
6. 제3항에 있어서, 소모성 타겟을 회전시키기 위한 모터는 엔드 블록의 정적 부분(110) 상에 장착된 코일(122)을 포함하고, 소모성 타겟을 회전시키기 위한 모터 샤프트 상에 장착된 자석 시스템(124)을 포함하며, 코일 및 자석 시스템(124)은 코일을 통해 전류를 전송함으로써 소모성 타겟을 회전시키기 위한 모터 샤프트 상에 회전 모멘트가 생성될 수 있는 방식으로 장착되는 엔드 블록.
7. 제6항에 있어서, 정적 부분은 적어도 하나의 실린더(112, 116)를 갖는 디스크(114)를 포함하고, 상기 실린더(112, 116)는 소모성 타겟을 회전시키기 위한 모터 샤프트와 동축이고 디스크(114)는 소모성 타겟을 회전시키기 위한 모터 샤프트와 수직이며, 적어도 하나의 실린더(112, 116)는 소모성 타겟을 회전시키기 위한 모터 샤프트 내에 또는 그 주변에 위치되는 엔드 블록.
8. 제7항에 있어서, 소모성 타겟을 회전시키기 위한 모터의 코일(122)은 실린더(112, 116)에 장착되고 전력 전송부(140)는 실린더(112, 116)와 소모성 타겟을 회전시키기 위한 모터 샤프트 사이에 장착되는 엔드 블록.
9. 제1항에 있어서, 모터 및 모터 샤프트는 소모성 타겟 내에서 자기 바아를 회전시키기 위한 것인 엔드 블록.
10. 제9항에 있어서, 소모성 타겟을 회전시키기 위한 모터 및 모터 샤프트를 더 포함하고, 자기 바아를 회전시키기 위한 모터는 소모성 타겟을 회전시키기 위한 모터와 직렬로 배치되고, 자기 바아를 회전시키기 위한 모터는 정적 부분(110)에 부착되는 엔드 블록.
11. 제9항에 있어서, 자기 바아를 회전시키기 위한 모터는 엔드 블록의 정적 부분(110) 상에 장착된 코일(222)을 포함하고, 자기 바아를 회전시키기 위한 모터 샤프트 상에 장착된 자석 시스템(224)을 포함하며, 코일(222) 및 자석 시스템(224)은 코일을 통해 전류를 전송함으로써, 자기 바아를 회전시키기 위한 모터 샤프트 상에 회전 모멘트가 발생될 수 있도록 장착되는 엔드 블록.
12. 제10항에 있어서, 소모성 타겟을 회전시키기 위한 모터는 엔드 블록의 정적 부분(110) 상에 장착된 코일(122)을 포함하고, 소모성 타겟을 회전시키기 위한 모터 샤프트 상에 장착된 자석 시스템(124)을 포함하며, 코일 및 자석 시스템(124)은 코일을 통해 전류를 전송함으로써 소모성 타겟을 회전시키기 위한 모터 샤프트 상에 회전 모멘트가 생성될 수 있는 방식으로 장착되고, 정적 부분은 적어도 하나의 실린더(112, 116)를 갖는 디스크(114)를 포함하고, 상기 실린더(112, 116)는 소모성 타겟을 회전시키기 위한 모터 샤프트와 동축이고 디스크(114)는 소모성 타겟을 회전시키기 위한 모터 샤프트와 수직이며, 적어도 하나의 실린더(112, 116)는 소모성 타겟을 회전시키기 위한 모터 샤프트 내에 또는 그 주변에 위치되며, 적어도 하나의 원래 실린더(112, 116)가 존재하는 측면에 반대되는 측면 상에서 디스크(114) 상에 존재하는 적어도 하나의 추가적인 실린더(212, 216)가 제공되고, 추가적인 실린더(212, 216)는 소모성 타겟을 회전시키기 위한 모터 샤프트와 동축이며, 자기 바아를 회전시키기 위한 모터 샤프트의 일부는 추가적인 실린더(212, 216) 내에 또는 그 주변에 위치되는 엔드 블록.
13. 삭제
14. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 엔드 블록을 포함하는 피착 장치.
15. 제14항에 있어서, 피착 장치는 적어도 하나의 엔드 블록을 포함하고, 피착 장치는 소모성 타겟(150)이 적어도 하나의 엔드 블록 상에 배치될 수 있고 기판(310)이 소모성 타겟(150)에 인접하게 배열될 수 있도록 구성되는 피착 장치.
16. 제14항에 있어서, 피착 장치는 복수의 엔드 블록을 포함하며, 이들 엔드 블록은 평행한 소모성 타겟을 회전시키기 위한 모터 샤프트와 함께 2차원 구성으로 배열되는 피착 장치.
17. 제14항에 있어서, 기판은 소모성 타겟의 위치에 대해 복수의 방향으로 존재할 수 있는 피착 장치.
18. 제14항에 있어서, 기판이 평탄하지 않은 용례에 사용될 수 있는 피착 장치.

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