TWI726232B - 用於具有磁靶材料之濺鍍源之磁力釋放 - Google Patents

用於具有磁靶材料之濺鍍源之磁力釋放 Download PDF

Info

Publication number
TWI726232B
TWI726232B TW107128616A TW107128616A TWI726232B TW I726232 B TWI726232 B TW I726232B TW 107128616 A TW107128616 A TW 107128616A TW 107128616 A TW107128616 A TW 107128616A TW I726232 B TWI726232 B TW I726232B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
magnet bar
magnet
assembly
magnetic
support structure
Prior art date
Application number
TW107128616A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201910543A (zh
Inventor
派翠克 羅倫斯 摩斯
丹尼爾 西奧多 科絡里
Original Assignee
美商濺鍍零件公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商濺鍍零件公司 filed Critical 美商濺鍍零件公司
Publication of TW201910543A publication Critical patent/TW201910543A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI726232B publication Critical patent/TWI726232B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3435—Target holders (includes backing plates and endblocks)
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/345—Magnet arrangements in particular for cathodic sputtering apparatus
    • H01J37/3455—Movable magnets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/35—Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34—Sputtering
    • C23C14/3407—Cathode assembly for sputtering apparatus, e.g. Target
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F7/00—Magnets
    • H01F7/02—Permanent magnets [PM]
    • H01F7/0231—Magnetic circuits with PM for power or force generation
    • H01F7/0252—PM holding devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3402—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
    • H01J37/3405—Magnetron sputtering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/3414—Targets
    • H01J37/342—Hollow targets
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
    • H01J37/3411—Constructional aspects of the reactor
    • H01J37/345—Magnet arrangements in particular for cathodic sputtering apparatus
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
    • H01J2237/002—Cooling arrangements

Abstract

一種用於旋轉靶陰極之磁鐵棒總成包含：支撐結構；磁鐵棒結構，其可移動地附接至該支撐結構且包括複數個磁鐵；以及定位機構，其操作性地耦接至該支撐結構及該磁鐵棒結構。該定位機構經組配來在處於磁靶材料圓柱內側時在收回位置與展開位置之間移動該磁鐵棒結構。當該磁鐵棒總成經插入靶圓柱中或自該靶圓柱移除時，該收回位置實質上降低該等磁鐵與該靶圓柱之磁靶材料之間的磁力。該展開位置在該磁鐵棒總成處於該靶圓柱中時實質上增加該等磁鐵與該磁靶材料之間的該磁力，且允許來自該磁鐵棒結構的磁場穿透該磁靶材料。

Description

用於具有磁靶材料之濺鍍源之磁力釋放
本發明涉及用於具有磁靶材料之濺鍍源之磁力釋放。
濺鍍設備通常包括：靶管，其包括磁靶材料；以及磁鐵棒，其插入靶管中。磁靶材料之磁性質引起靶材料與磁鐵棒之間的吸引力。此吸引力大到足以在靶管之內表面與磁鐵棒之間產生顯著的力，該顯著的力使磁鐵棒至靶管中之插入及自靶管之移除為困難的。
一種用於旋轉靶陰極之磁鐵棒總成包含：支撐結構；磁鐵棒結構，其可移動地附接至該支撐結構且包括複數個磁鐵；以及定位機構，其操作性地耦接至該支撐結構及該磁鐵棒結構。該定位機構經組配來在收回位置與展開位置之間移動該磁鐵棒結構。當該磁鐵棒總成經插入靶圓柱中或自該靶圓柱移除時，該磁鐵棒結構之該收回位置實質上降低該等磁鐵與該靶圓柱之磁靶材料之間的磁力。該磁鐵棒結構之該展開位置在該磁鐵棒總成處於該靶圓柱中時實質上增加該等磁鐵與該磁靶材料之間的該磁力，且允許來自該磁鐵棒結構的磁場穿透該磁靶材料。
1E-1E‧‧‧線
100‧‧‧磁鐵棒總成
102‧‧‧剛性狹長支撐結構
104‧‧‧磁鐵棒結構
106‧‧‧磁鐵
108‧‧‧軛
110‧‧‧側板
112‧‧‧側板
114‧‧‧頂板
116‧‧‧螺栓
118‧‧‧端板
120‧‧‧端板
122‧‧‧螺栓
124‧‧‧滾筒
126‧‧‧行進限制導銷
128‧‧‧狹槽
130‧‧‧剛性冷卻劑管
132‧‧‧剛性冷卻劑管
134‧‧‧應變消除端塊連接
136‧‧‧通道
138‧‧‧端帽連接
140‧‧‧通道
144‧‧‧連桿組耦接棒
146‧‧‧定位連桿組構件
148‧‧‧連桿組銷
150‧‧‧定位螺絲
152‧‧‧磁鐵棒扭轉限制器
200‧‧‧磁鐵棒總成
202‧‧‧剛性狹長支撐結構
204‧‧‧磁鐵棒結構
206‧‧‧磁鐵
208‧‧‧軛
210‧‧‧側板
212‧‧‧側板
214‧‧‧支撐塊
216‧‧‧緊固件
218‧‧‧端板
220‧‧‧端板
222‧‧‧螺栓
224‧‧‧滾筒
226‧‧‧端塊連接
228‧‧‧端帽連接
232‧‧‧壓縮彈簧
234‧‧‧垂直溝槽
236‧‧‧螺栓
240‧‧‧可撓性冷卻劑管
300‧‧‧磁鐵棒總成
302‧‧‧剛性狹長支撐結構
304‧‧‧磁鐵棒結構
306‧‧‧磁鐵
308‧‧‧軛
310‧‧‧支撐板
312‧‧‧支撐結構螺絲
314‧‧‧內部冷卻劑通道
316‧‧‧端板
318‧‧‧端板
320‧‧‧螺絲
322‧‧‧滾筒
324‧‧‧應變消除端塊連接
326‧‧‧應變消除端塊連接
328‧‧‧橡膠定心o環
332‧‧‧收回氣囊
334‧‧‧磁鐵棒致動板
336‧‧‧螺栓
338‧‧‧磁鐵棒均勻性調整螺帽
340‧‧‧氣囊填充埠
圖1A為根據一個實施例之用於旋轉靶陰極之磁鐵棒總成的立體圖；圖1B為處於收回位置中的圖1A之磁鐵棒總成的橫截面側立體圖；圖1C為處於展開位置中的圖1A之磁鐵棒總成的橫截面側立體圖；圖1D為沿圖1A之線1E-1E截取的處於收回位置中的圖1A之磁鐵棒總成的橫截面末端立體圖；圖1E為沿圖1A之線1E-1E截取的處於展開位置中的圖1A之磁鐵棒總成的橫截面末端立體圖；圖2A為根據另一實施例之用於旋轉靶陰極之磁鐵棒總成的立體圖；圖2B為處於收回位置中的圖2A之磁鐵棒總成的橫截面側立體圖；圖2C為處於展開位置中的圖2A之磁鐵棒總成的橫截面側立體圖；圖2D為沿圖2A之線2E-2E截取的處於收回位置中的圖2A之磁鐵棒總成的橫截面末端立體圖；圖2E為沿圖2A之線2E-2E截取的處於展開位置中的圖2A之磁鐵棒總成的橫截面末端立體圖；圖3A為根據又一實施例之用於可旋轉靶陰極之磁鐵棒總成的立體圖；圖3B為處於收回位置中的圖3A之磁鐵棒總成的橫截面側立體 圖；圖3C為處於展開位置中的圖3A之磁鐵棒總成的橫截面側立體圖；圖3D為沿圖3A之線3E-3E截取的處於收回位置中的圖3A之磁鐵棒總成的橫截面末端立體圖；且圖3E為沿圖3A之線3E-3E截取的處於展開位置中的圖3A之磁鐵棒總成的橫截面末端立體圖。
本文揭示且描述用以提供用於具有磁靶材料之濺鍍源之磁力釋放的各種設備及方法。本技術提供用於收回磁鐵棒之磁鐵遠離磁靶材料的機構，從而允許磁鐵棒至旋轉靶陰極之靶圓柱中及自該靶圓柱之容易插入及移除。
替代性定位機構經提供來相對於磁靶材料移動磁鐵棒，使得當磁鐵棒為降低磁鐵棒與磁靶材料之間的磁力的收回位置時，致能磁鐵棒至靶圓柱中及自靶圓柱之容易插入及移除。定位機構亦操作來在展開位置中將磁鐵棒移動得較接近於靶圓柱，從而使磁場能夠穿透靶材料以用於濺鍍製程發生在靶圓柱之外表面上。
本技術提供各種優點及利益。例如，不需要外部磁鐵棒插入或移除工具來安裝或自靶管移除固定磁鐵棒。另外，不需要昂貴的遙控裝備，因為當靶圓柱未裝配至端塊時，磁鐵棒經機械地展開或收回。
本技術可經實行於用於旋轉靶陰極之磁鐵棒總成中，其中磁鐵棒總成包括可移動地附接至支撐結構的磁鐵棒結構，及操作性地耦接至支撐結構及磁鐵棒結構的定位機構。定位機構經組配來在收回位置與展開位置之間移 動磁鐵棒結構。當磁鐵棒總成經插入靶圓柱中或自靶圓柱移除時，磁鐵棒結構之收回位置實質上降低磁鐵棒結構與靶圓柱之磁靶材料之間的磁力。降低的磁力顯著地降低磁鐵棒總成與靶圓柱之內表面之間的摩擦力，從而允許藉由操作者之較容易插入及移除。
在一些實施例中，當磁鐵棒結構處於展開位置中時，在磁鐵棒結構與靶圓柱之間存在自約1mm至約3mm的間隙。當磁鐵棒結構經自展開位置移動至收回位置時，磁鐵棒結構與靶圓柱之間的間隙增加約10mm至約20mm。
磁鐵棒總成之支撐結構可為實質上剛性的，以便在處於展開位置中時精確地限制磁鐵棒結構與靶圓柱之間的距離。冷卻劑路徑亦可經提供來允許冷卻劑供給應及返回經安置於靶圓柱之僅一個側上。
磁鐵棒結構之展開位置在磁鐵棒總成處於靶圓柱中時實質上增加磁鐵與磁靶材料之間的磁力，以允許來自磁鐵棒結構的磁場穿透磁靶材料。產生於磁靶材料之表面上的磁場在磁鐵棒結構處於展開位置中時需要強大到足以磁約束電漿且致能標準磁約束濺鍍製程。為用足夠的磁場使磁靶材料飽和以在靶表面上產生磁約束，磁鐵棒結構之強大磁鐵需要經保持接近於靶表面，此舉在磁鐵與磁靶材料之間產生實質上大的吸引力。
為降低磁鐵棒結構與磁靶材料之間的磁力，可實行定位機構之替代性實施例，該定位機構允許磁鐵棒結構經收回遠離靶圓柱內表面以用於插入及移除。一旦磁鐵棒處於靶圓柱內之正確位置中，定位機構隨後經使用來將磁鐵棒結構移動至展開位置。在靶圓柱經裝配至旋轉靶陰極之端塊之前，當磁鐵棒總成處於靶圓柱內側時，磁鐵棒結構之定位可發生。磁鐵棒結構至展開位置之定位亦可發生在靶圓柱已經裝配至旋轉靶陰極之端塊之後。定位可用機械、電、氣動、液壓、或磁力之任何組合進行。定位機構經組配來提供磁鐵棒 結構之完全展開或完全收回位置。
除定位機構之外，一或多個調整機構可經提供來在磁鐵棒結構處於靶圓柱外側時用於磁場微調。例如，調整機構可在磁鐵棒總成處於靶圓柱外側時提供沿支撐結構之長度的單獨調整，以提供靶圓柱之表面上的磁場均勻性之調諧。
在一個實施例中，定位機構藉由機械連桿組總成提供。在另一實施例中，定位機構藉由橡膠彈簧及充氣式氣囊總成提供。在又一實施例中，定位機構藉由充氣式氣囊提供而無彈簧。
在一替代性實施例中，用於旋轉靶陰極之磁鐵棒總成包含支撐結構、附接至支撐結構的磁鐵棒結構、及磁力弛變總成。弛變總成包括在第一末端處耦接至支撐結構的應變消除端塊連接，及在與第一末端相反的第二末端處耦接至支撐結構的應變消除端帽連接。弛變總成防止磁鐵棒總成與磁靶圓柱之間的磁力傳遞至端塊連接及端帽連接。
各種示範性實施例參考圖式描述如下。
圖1A-1E例示根據一個實施例之用於旋轉靶陰極之磁鐵棒總成100的各種視圖。一般而言，磁鐵棒總成100包括剛性狹長支撐結構102，及磁鐵棒結構104，該磁鐵棒結構可移動地附接至支撐結構102。磁鐵棒結構104包括附接至軛108的磁鐵106之實質上平行列之陣列。磁鐵棒結構104為使用下文描述的定位機構可在收回位置(圖1B及1D)與展開位置(圖1C及1E)之間移動的。定位機構經組配來相對於可旋轉靶圓柱之內表面移動磁鐵棒結構104，使得磁鐵棒結構104可在收回位置與展開位置之間移動。
支撐結構102包括一對相對側板110、112及諸如用一組螺栓116耦接在側板110、112之間的頂板114。一對相對端板118、120各自諸如用一組螺栓122可移動地耦接至頂板114。複數個滾筒124可移動地連接至側板110、112。 滾筒124經組配來在旋轉靶陰極之操作期間保持磁鐵棒結構104遠離靶圓柱之內表面。行進限制導銷126安置於側板110之狹槽128中且操作來保持磁鐵棒結構104正確地定位。
一對剛性冷卻劑管130、132各自連接在端板110、112之間及頂板114以上。應變消除端塊連接134耦接至端板118，且應變消除端帽連接138耦接至端板120。如圖1B及1C中所示，冷卻劑管130、132經由端板118中之通道136與端塊連接134連通。另外，冷卻劑管130、132經由端板120中之通道140與端帽連接138連通。
用於端塊連接134及端帽連接138的弛變藉由端板118及120提供，該等端板能夠在旋轉靶陰極之操作期間沿螺栓122上下移動。此組態允許端塊連接134、端帽連接138、及冷卻劑管130、132與端板118及120一起移動。此允許靶圓柱與磁鐵之間的磁力之應力將不傳遞至旋轉靶陰極之端塊或端帽襯套上的中心通用軸。實情為，磁力自磁鐵傳遞至支撐結構102且隨後經由滾筒124傳遞且傳遞至靶圓柱中。
磁鐵棒總成100之定位機構包括機械連桿組總成，該機械連桿組總成耦接至支撐結構102及磁鐵棒結構104。機械連桿組總成包含一組連桿組耦接棒144，該組連桿組耦接棒可移動地連接在磁鐵棒結構104上的一組定位連桿組構件146(圖1B及1C)與一組連桿組銷148之間，該組連桿組銷與支撐結構102耦接(圖1D及1E)。定位螺絲150可移動地耦接至機械連桿組總成以在收回位置與展開位置之間改變磁鐵棒結構104之位置。複數個磁鐵棒扭轉限制器152(圖1B及1C)耦接至磁鐵棒結構104之軛108，以在旋轉靶陰極之操作期間防止磁鐵棒結構104之側向運動。
圖2A-2E例示根據另一實施例之用於旋轉靶陰極之磁鐵棒總成200的各種視圖。一般而言，磁鐵棒總成200包括剛性狹長支撐結構202，及磁 鐵棒結構204，該磁鐵棒結構可移動地附接至支撐結構202。磁鐵棒結構204包括附接至軛208的磁鐵206之實質上平行列之陣列。磁鐵棒結構204為使用下文描述的定位機構可在收回位置(圖2B及2D)與展開位置(圖2C及2E)之間移動的。定位機構經組配來相對於可旋轉靶圓柱之內表面移動磁鐵棒結構204，使得磁鐵棒結構204可在收回位置與展開位置之間移動。
支撐結構202包括一對相對側板210、212及諸如用一組緊固件216耦接在側板210、212之間的支撐塊214。一對相對端板218、220各自諸如用一組螺栓222可移動地耦接在側板210、212之間，該組螺栓安置於各別狹槽223中。複數個滾筒224可移動地連接至側板210、212，以保持磁鐵棒結構204遠離靶圓柱之內表面。
應變消除端塊連接226耦接至端板218，且應變消除端帽連接228耦接至端板220。用於端塊連接226及端帽連接228的弛變藉由端板218及220提供，該等端板能夠在旋轉靶陰極之操作期間與螺栓222一起沿狹槽223上下移動。
定位機構包括彈簧及氣囊總成，該彈簧及氣囊總成耦接至支撐結構202及磁鐵棒結構204。彈簧及氣囊總成包含一組壓縮彈簧232，該組壓縮彈簧安置於支撐塊214中之複數個垂直溝槽234中。一組致動螺栓236延伸穿過垂直溝槽234中每一者且與彈簧232嚙合，同時亦耦接至磁鐵棒結構204。彈簧及氣囊總成亦包括可撓性冷卻劑管240，該可撓性冷卻劑管亦充當充氣式氣囊。可撓性冷卻劑管240在支撐塊214下方耦接在端塊連接226與端帽連接228之間(圖2B及2C)。
當可撓性冷卻劑管240在兩者末端處為打開時，壓縮彈簧232經偏置以將螺栓236及磁鐵棒結構204向上拉至收回位置中。(圖2B及2D)。當可撓性冷卻劑管240在兩者末端處閉合且經加壓時，磁鐵棒結構204經向下遠離支撐 結構202推動至展開位置中。(圖2C及2E)。
當在展開位置中時，其中彈簧232經壓縮，耦接至支撐結構202的位置鎖定機構可經嚙合以將彈簧232保持在展開位置中，從而允許可撓性冷卻劑管240經減壓且在兩者末端處打開。例如，位置鎖定機構可包括一組展開鎖定棒242，該組展開鎖定棒可在螺栓236上滑移以將彈簧232鎖定在適當位置。當磁鐵棒結構204處於展開位置中並且可撓性冷卻劑管242之末端為打開時，可撓性冷卻劑管242可充當冷卻劑供應或返迴路徑。當需要時，位置鎖定機構可經脫離以允許彈簧232將磁鐵棒結構204移動回至收回位置。
彈簧及氣囊總成提供失靈安全操作，因為若可撓性冷卻劑管240在處於加壓狀態中時失靈，則來自彈簧232的所儲存能量將經釋放，此舉將自動地將螺栓236及磁鐵棒結構204拉回至收回位置中。
另外，磁鐵棒結構204與彈簧232之間的展開距離可藉由將螺栓236螺紋擰入及螺紋擰出磁鐵棒結構204調整。此允許沿磁鐵棒結構204之長度的調整提供靶圓柱之表面上的磁場均勻性之調諧。
圖3A-3E例示根據又一實施例之用於旋轉靶陰極之磁鐵棒總成300的各種視圖。一般而言，磁鐵棒總成300包括剛性狹長支撐結構302，及磁鐵棒結構304，該磁鐵棒結構可移動地附接至支撐結構302。磁鐵棒結構304包括附接至軛308的磁鐵306之實質上平行列之陣列。磁鐵棒結構304為使用下文描述的定位機構可在收回位置(圖3B及3D)與展開位置(圖3C及3E)之間移動的。定位機構經組配來相對於可旋轉靶圓柱之內表面移動磁鐵棒結構304，使得磁鐵棒結構304可在收回位置與展開位置之間移動。
支撐結構302包括處於夾心組態中的複數個支撐板310，該等複數個支撐板用一組支撐結構螺絲312保持在一起。支撐板310界定內部冷卻劑通道314，該內部冷卻劑通道延伸穿過支撐結構302。一對相對端板316、318諸如 用一組螺絲320分別耦接至支撐板310之每一末端。複數個滾筒322可移動地連接至支撐板310以保持磁鐵棒結構304遠離靶圓柱之內表面。
具有寬鬆餘隙的應變消除端塊連接324耦接至端板316，且具有寬鬆餘隙的應變消除端帽連接326耦接至端板318。例如，連接324、326中每一者處的寬鬆餘隙可藉由橡膠定心o環328提供。
定位機構包括氣囊總成，該氣囊總成耦接至支撐結構302及磁鐵棒結構304。氣囊總成包含定位在支撐板310上的收回氣囊332，及安置於收回氣囊332上的磁鐵棒致動板334。磁鐵棒致動板334藉由複數個螺栓336耦接至磁鐵棒結構304之軛308，該等複數個螺栓通過支撐板310。各自耦接至螺栓336中各別一者的一組磁鐵棒均勻性調整螺帽338將磁鐵棒致動板334在收回氣囊332上保持在適當位置，且允許沿磁鐵棒結構304之長度的調整調諧靶圓柱之表面上的磁場均勻性。氣囊填充埠340耦接至收回氣囊332以自氣體源提供氣體以便使收回氣囊332膨脹。支撐結構螺絲312限制磁鐵棒致動板334之展開運動，如圖3E中所示。
當充氣時，收回氣囊332向上推動磁鐵棒致動板334，該磁鐵棒致動板繼而將螺栓336及磁鐵棒結構304向上拉至收回位置中。(圖3B及3D)。當收回氣囊332經放氣時，磁鐵棒致動板334將螺栓336及磁鐵棒結構304向下推動至展開位置中。(圖3C及3E)。
示例性實施例
實例1包括用於旋轉靶陰極之磁鐵棒總成，該磁鐵棒總成包含：支撐結構；磁鐵棒結構，其可移動地附接至該支撐結構，該磁鐵棒結構包括複數個磁鐵；以及定位機構，其操作性地耦接至該支撐結構及該磁鐵棒結構，該定位機構經組配來在收回位置與展開位置之間移動該磁鐵棒結構；其中當該磁鐵棒總成經插入靶圓柱中或自該靶圓柱移除時，該磁鐵棒結構之該收回位置實 質上降低該等磁鐵與靶圓柱之磁靶材料之間的磁力；其中該磁鐵棒結構之該展開位置在該磁鐵棒總成處於該靶圓柱中時實質上增加該等磁鐵與該磁靶材料之間的該磁力，且允許來自該磁鐵棒結構的磁場穿透該磁靶材料。
實例2包括實例1之磁鐵棒總成，該磁鐵棒總成進一步包含複數個滾筒，該等複數個滾筒可移動地連接至該支撐結構，該等滾筒經組配來保持該磁鐵棒結構遠離該靶圓柱之內表面。
實例3包括實例1-2中任一實例之磁鐵棒總成，該磁鐵棒總成進一步包含磁力弛變總成。
實例4包括實例3之磁鐵棒總成，其中該磁力弛變總成包含：應變消除端塊連接，其在第一末端處耦接至該支撐結構；以及應變消除端帽連接，其在與該第一末端相反的第二末端處耦接至該支撐結構；其中該弛變總成防止該磁鐵棒總成與該磁靶圓柱之間的該磁力傳遞至該端塊連接及該端帽連接。
實例5包括實例1-4中任一實例之磁鐵棒總成，其中該支撐結構為實質上剛性的，以在處於該展開位置中時精確地限制該磁鐵棒結構與該靶圓柱之間的距離。
實例6包括實例1-5中任一實例之磁鐵棒總成，該磁鐵棒總成進一步包含冷卻劑路徑以允許冷卻劑供應及返回經安置於該靶圓柱之僅一個側上。
實例7包括實例1-6中任一實例之磁鐵棒總成，該磁鐵棒總成進一步包含一或多個調整機構，該一或多個調整機構經組配來在該磁鐵棒總成處於該靶圓柱外側時提供沿該支撐結構之長度的單獨調整，以提供該靶圓柱之表面上的磁場均勻性之調諧。
實例8包括實例1-7中任一實例之磁鐵棒總成，其中該定位機構 使用機械、電、氣動、液壓、或磁力機構中一或多者致動。
實例9包括實例1-8中任一實例之磁鐵棒總成，其中該定位機構包含機械連桿組總成，該機械連桿組總成耦接至該支撐結構及該磁鐵棒結構。
實例10包括實例9之磁鐵棒總成，該磁鐵棒總成進一步包含定位螺絲，該定位螺絲可移動地耦接至該機械連桿組總成以在該收回位置與該展開位置之間改變該磁鐵棒結構之位置。
實例11包括實例1-8中任一實例之磁鐵棒總成，其中該定位機構包含彈簧及充氣式氣囊總成，該彈簧及充氣式氣囊總成耦接至該支撐結構及該磁鐵棒結構。
實例12包括實例11之磁鐵棒總成，其中該彈簧及充氣式氣囊總成包含：一組壓縮彈簧，其耦接至該支撐結構及磁鐵棒結構；一組致動螺栓，其耦接至該磁鐵棒結構，該組致動螺栓延伸穿過該支撐結構及該等壓縮彈簧，且與該等壓縮彈簧嚙合；以及可撓性冷卻劑管，其包含充氣式氣囊，該可撓性冷卻劑管耦合在該支撐結構與該磁鐵棒結構之間。
實例13包括實例12之磁鐵棒總成，其中該磁鐵棒結構與該等壓縮彈簧之間的展開距離可藉由將該等致動螺栓螺紋擰入及螺紋擰出該磁鐵棒結構調整，以允許沿該磁鐵棒結構之長度的調整提供該靶圓柱之表面上的磁場均勻性之調諧。
實例14包括實例12-13中任一實例之磁鐵棒總成，其中當該可撓性冷卻劑管在兩者末端處為打開時，該等壓縮彈簧經偏置以將該等致動螺栓及該磁鐵棒結構拉至該收回位置中；且當該可撓性冷卻劑管在兩者末端處閉合且經加壓時，該磁鐵棒結構經遠離該支撐結構推動至該展開位置中。
實例15包括實例14之磁鐵棒總成，其中當該磁鐵棒結構藉由該加壓可撓性冷卻劑管移動至該展開位置中時，耦接至該支撐結構的位置鎖定機 構可經嚙合以將該等壓縮彈簧保持在該展開位置中，從而允許該可撓性冷卻劑管經減壓且在兩者末端處打開；當該磁鐵棒結構處於該展開位置中且該等可撓性冷卻劑管末端為打開時，該冷卻劑管充當冷卻劑供應或返迴路徑；且當該磁鐵棒結構處於該展開位置中時，該位置鎖定機構可經脫離以將該磁鐵棒結構移動回至該收回位置。
實例16包括實例1-8中任一實例之磁鐵棒總成，其中該定位機構包含氣囊總成，該氣囊總成耦接至該支撐結構及該磁鐵棒結構。
實例17包括實例16之磁鐵棒總成，其中該氣囊總成包含：收回氣囊，其定位於與該磁鐵棒結構相反的該支撐結構之側上；以及磁鐵棒致動板，其經安置以將該收回氣囊夾入該磁鐵棒致動板與該支撐結構之間，該磁鐵棒致動板藉由複數個螺栓耦接至該磁鐵棒結構，該等複數個螺栓通過該支撐結構。
實例18包括實例17之磁鐵棒總成，其中當充氣時，該收回氣囊推動該磁鐵棒致動板，該磁鐵棒致動板繼而將該等螺栓及該磁鐵棒結構拉至該收回位置中；且當該收回氣囊放氣時，該磁鐵棒致動板將該等螺栓及該磁鐵棒結構推動至該展開位置中。
實例19包括實例17-18中任一實例之磁鐵棒總成，該磁鐵棒總成進一步包含一組磁鐵棒均勻性調整螺帽，該組磁鐵棒均勻性調整螺帽各自耦接至該等螺栓中之各別一者，以允許沿該磁鐵棒結構之長度的調整提供該靶圓柱之表面上的磁場均勻性之調諧。
實例20包括用於旋轉靶陰極之磁鐵棒總成，該磁鐵棒總成包含：支撐結構；磁鐵棒結構，其附接至該支撐結構，該磁鐵棒結構包括複數個磁鐵；以及磁力弛變總成，其包含：應變消除端塊連接，其在第一末端處耦接至該支撐結構；以及應變消除端帽連接，其在與該第一末端相反的第二末端處 耦接至該支撐結構；其中該弛變總成防止該磁鐵棒總成與磁靶圓柱之間的該磁力傳遞至該端塊連接及該端帽連接。
雖然若干實施例已經描述，但將理解，所描述之實施例將僅視為例示性的且非限制性的，且可在不脫離本發明之範疇的情況下做出對所描述之實施例之各種修改。本發明之範疇因此藉由所附申請專利範圍而非藉由先前描述指示。在申請專利範圍之等效物之意義及範圍內的所有變化將涵蓋在申請專利範圍之範疇內。
1E-1E‧‧‧線
100‧‧‧磁鐵棒總成
102‧‧‧剛性狹長支撐結構
104‧‧‧磁鐵棒結構
106‧‧‧磁鐵
108‧‧‧軛
110‧‧‧側板
112‧‧‧側板
114‧‧‧頂板
116‧‧‧螺栓
118‧‧‧端板
120‧‧‧端板
122‧‧‧螺栓
124‧‧‧滾筒
126‧‧‧行進限制導銷
128‧‧‧狹槽
130‧‧‧剛性冷卻劑管
132‧‧‧剛性冷卻劑管
134‧‧‧應變消除端塊連接

Claims (9)

  1. 一種用於旋轉靶陰極之磁鐵棒總成，該磁鐵棒總成包含：支撐結構；磁鐵棒結構，其可移動地附接至該支撐結構，該磁鐵棒結構包括複數個磁鐵；以及定位機構，其操作性地耦接至該支撐結構及該磁鐵棒結構，該定位機構經組配來在收回位置與展開位置之間移動該磁鐵棒結構，該定位機構包含彈簧及充氣式氣囊總成，該彈簧及充氣式氣囊總成耦接至該支撐結構及該磁鐵棒結構，其中該彈簧及充氣式氣囊總成包括：一組壓縮彈簧，其耦接至該支撐結構及該磁鐵棒結構；一組致動螺栓，其耦接至該磁鐵棒結構，該組致動螺栓延伸穿過該支撐結構及該壓縮彈簧，且與該壓縮彈簧嚙合；以及可撓性冷卻劑管，其包含充氣式氣囊，該可撓性冷卻劑管耦接在該支撐結構與該磁鐵棒結構之間；其中，當該可撓性冷卻劑管在兩者末端處為打開時，該壓縮彈簧經偏置以將該致動螺栓及該磁鐵棒結構拉至該收回位置中；其中，當該可撓性冷卻劑管在兩者末端處閉合且經加壓時，該磁鐵棒結構經遠離該支撐結構推動至該展開位置中；其中，當該磁鐵棒總成插入靶圓柱中或自該靶圓柱移除時，該磁鐵棒結構之該收回位置實質上降低該磁鐵與該靶圓柱之磁靶材料之間的磁力；其中，該磁鐵棒結構之該展開位置在該磁鐵棒總成處於該靶圓柱中時實質上增加該磁鐵與該磁靶材料之間的該磁力，且允許來自該磁鐵棒結構的磁場穿透該磁靶材料。
  2. 如申請專利範圍第1項之磁鐵棒總成，其進一步包含複數個滾 筒，該複數個滾筒可移動地連接至該支撐結構，該滾筒經組配來保持該磁鐵棒結構遠離該靶圓柱之內表面。
  3. 如申請專利範圍第1項之磁鐵棒總成，其進一步包含磁力弛變總成。
  4. 如申請專利範圍第3項之磁鐵棒總成，其中該磁力弛變總成包含：應變消除端塊連接，其在第一末端處耦接至該支撐結構；以及應變消除端帽連接，其在與該第一末端相反的第二末端處耦接至該支撐結構；其中該弛變總成防止該磁鐵棒總成與該磁靶圓柱之間的該磁力傳遞至該端塊連接及該端帽連接。
  5. 如申請專利範圍第1項之磁鐵棒總成，其中該支撐結構為實質上剛性的，以在處於該展開位置中時限制該磁鐵棒結構與該靶圓柱之間的距離。
  6. 如申請專利範圍第1項之磁鐵棒總成，其中該可撓性冷卻劑管提供冷卻劑路徑以允許冷卻劑供應及返回經安置於該靶圓柱之僅一個側上。
  7. 如申請專利範圍第1項之磁鐵棒總成，其進一步包含一或多個調整機構，該一或多個調整機構經組配來在該磁鐵棒總成處於該靶圓柱外側時提供沿該支撐結構之長度的單獨調整，以提供該靶圓柱之表面上的磁場均勻性之調諧。
  8. 如申請專利範圍第1項之磁鐵棒總成，其中該磁鐵棒結構與該壓縮彈簧之間的展開距離可藉由將該致動螺栓螺紋擰入及擰出該磁鐵棒結構調整，以允許沿該磁鐵棒結構之長度的調整提供該靶圓柱之表面上的磁場均勻性之調諧。
  9. 如申請專利範圍第1項之磁鐵棒總成，其中： 當該磁鐵棒結構藉由該加壓可撓性冷卻劑管移動至該展開位置中時，耦接至該支撐結構的位置鎖定機構可經嚙合以將該壓縮彈簧保持在該展開位置中，從而允許該可撓性冷卻劑管經減壓且在兩者末端處打開；當該磁鐵棒結構處於該展開位置中且該可撓性冷卻劑管末端為打開時，該冷卻劑管充當冷卻劑供應或返迴路徑；且當該磁鐵棒結構處於該展開位置中時，該位置鎖定機構可經脫離以將該磁鐵棒結構移動回至該收回位置。
TW107128616A 2017-08-16 2018-08-16 用於具有磁靶材料之濺鍍源之磁力釋放 TWI726232B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/678,962 US10727034B2 (en) 2017-08-16 2017-08-16 Magnetic force release for sputtering sources with magnetic target materials
US15/678,962 2017-08-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201910543A TW201910543A (zh) 2019-03-16
TWI726232B true TWI726232B (zh) 2021-05-01

Family

ID=65360745

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107128616A TWI726232B (zh) 2017-08-16 2018-08-16 用於具有磁靶材料之濺鍍源之磁力釋放
TW110113959A TWI763444B (zh) 2017-08-16 2018-08-16 用於具有磁靶材料之濺鍍源之磁力釋放

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110113959A TWI763444B (zh) 2017-08-16 2018-08-16 用於具有磁靶材料之濺鍍源之磁力釋放

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10727034B2 (zh)
EP (2) EP4092715B1 (zh)
JP (2) JP6883145B2 (zh)
KR (1) KR102179775B1 (zh)
CN (2) CN111316397B (zh)
TW (2) TWI726232B (zh)
WO (1) WO2019036136A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6716802B1 (ja) * 2018-10-24 2020-07-01 株式会社アルバック カソード装置、および、スパッタ装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160225591A1 (en) * 2013-03-01 2016-08-04 Sputtering Components, Inc. Sputtering apparatus
TW201721708A (zh) * 2015-12-09 2017-06-16 應用材料股份有限公司 被配置為用於在基板上進行濺鍍沉積的系統、用於濺鍍沉積腔室的屏蔽裝置及用於在濺鍍沉積腔室中提供電屏蔽的方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0610774B2 (ja) 1987-12-17 1994-02-09 株式会社クボタ 自動走行作業車の撮像式操向制御装置
JPH0822367B2 (ja) 1992-11-27 1996-03-06 富士通株式会社 ガス浄化装置
JPH1161403A (ja) * 1997-08-20 1999-03-05 Mitsubishi Electric Corp スパッタリング装置及びスパッタリング方法
US20040129561A1 (en) * 2003-01-07 2004-07-08 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Cylindrical magnetron magnetic array mid span support
CN101553594A (zh) 2007-09-26 2009-10-07 佳能安内华股份有限公司 能够生成具有均一且可改变的方向的磁场的磁体组件及使用该磁体组件的溅镀设备
CN102027565B (zh) * 2008-05-16 2013-03-06 梭莱先进镀膜股份有限公司 具有高硬度的可旋转溅射磁控管
US20110155568A1 (en) * 2009-12-29 2011-06-30 Sputtering Components, Inc. Indexing magnet assembly for rotary sputtering cathode
US8900428B2 (en) 2011-01-06 2014-12-02 Sputtering Components, Inc. Sputtering apparatus
US9093251B2 (en) * 2011-02-18 2015-07-28 Toyota Motor Europe Nv/Sa Sputtering magnetron assembly
US20130032476A1 (en) * 2011-08-04 2013-02-07 Sputtering Components, Inc. Rotary cathodes for magnetron sputtering system
GB201200574D0 (en) * 2012-01-13 2012-02-29 Gencoa Ltd In-vacuum rotational device
WO2014047367A1 (en) * 2012-09-19 2014-03-27 General Plasma, Inc. Uniform force flange clamp
US9418823B2 (en) * 2013-03-01 2016-08-16 Sputtering Components, Inc. Sputtering apparatus
PL3137646T3 (pl) * 2014-04-28 2020-06-15 Sputtering Components, Inc. Urządzenie do napylania jonowego
WO2016136121A1 (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 株式会社アルバック マグネトロンスパッタリング装置用の回転式カソードユニット
WO2016185714A1 (ja) * 2015-05-19 2016-11-24 株式会社アルバック マグネトロンスパッタリング装置用の回転式カソードユニット

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160225591A1 (en) * 2013-03-01 2016-08-04 Sputtering Components, Inc. Sputtering apparatus
TW201721708A (zh) * 2015-12-09 2017-06-16 應用材料股份有限公司 被配置為用於在基板上進行濺鍍沉積的系統、用於濺鍍沉積腔室的屏蔽裝置及用於在濺鍍沉積腔室中提供電屏蔽的方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3669394A4 (en) 2021-05-26
CN111316397B (zh) 2021-05-25
JP2021120488A (ja) 2021-08-19
CN111316397A (zh) 2020-06-19
EP3669394A1 (en) 2020-06-24
JP6883145B2 (ja) 2021-06-09
WO2019036136A1 (en) 2019-02-21
TW201910543A (zh) 2019-03-16
KR102179775B1 (ko) 2020-11-18
CN113621923B (zh) 2024-03-19
US20190057848A1 (en) 2019-02-21
EP3669394B1 (en) 2022-08-24
CN113621923A (zh) 2021-11-09
JP7233466B2 (ja) 2023-03-06
EP4092715A1 (en) 2022-11-23
TW202129043A (zh) 2021-08-01
US10727034B2 (en) 2020-07-28
KR20200032734A (ko) 2020-03-26
TWI763444B (zh) 2022-05-01
JP2020531681A (ja) 2020-11-05
EP4092715B1 (en) 2024-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI726232B (zh) 用於具有磁靶材料之濺鍍源之磁力釋放
US8511359B2 (en) Layup mandrel having changeable shape and method of using the same
US10317929B2 (en) Locking and unlocking mechanism
US20170222506A1 (en) Magnet gripper and rotor assembly methods and systems
EP2463086A1 (en) Tire support apparatus
US5618487A (en) Multi-clamp mold and method for clamping an injection mold assembly
CN114799707A (zh) 一种化工管道安装工程中的便携式法兰盘焊接设备
US2691799A (en) Injection molding machine
US10310543B2 (en) Actuator release mechanism
CN112742922A (zh) 一种铝合金型材用输送折弯一体机
EP3068969B1 (en) Downhole tool
US10648252B2 (en) Remote operated vehicle removable flexible joint elastomer protection tool
EP3743239A1 (en) Device for aligning contiguous tubes for laying tubular pipes
EP1998099A2 (de) Vorrichtung zur Rohrsanierung
CN112607461B (zh) 支撑组件以及覆膜装置
JP7070866B1 (ja) スロット台固定装置およびスロット台固定方法
KR20180012393A (ko) 압출기용 스크루 인출장치 및 이를 이용한 압출기의 스크루 인출방법
US20130061741A1 (en) Dual mode fluid powered actuator
OA19807A (en) Remote operated vehicle removable flexible joint elastomer protection tool.
US20170190006A1 (en) Hydraulic ram bolt tensioning device
KR20070062224A (ko) 원터치 방식의 너트 체결 구조