TWM572569U - Cathode device for vacuum sputtering system - Google Patents

Abstract

一種真空濺鍍系統的陰極裝置，適用於安裝在一界定出一腔室的腔體上，並包含一密封板、一陰極單元，及一抽氣幫浦。該密封板適用於與該腔體組裝並密封該腔室，該密封板形成有一抽氣口。該陰極單元組裝在該密封板下方並位於該腔室，該陰極單元與該密封板配合界於出一抽氣流道。該抽氣幫浦對應該抽氣口而組裝在該密封板上，且其位置與該陰極單元上下對應，該抽氣幫浦適用於經由該抽氣口與該抽氣流道而抽走該腔室的氣體。藉由該抽氣幫浦位於該陰極單元上方，抽氣時可縮短氣體移動路徑，抽氣速度快、效率高，並可提升製程穩定性。

Description

真空濺鍍系統的陰極裝置

本新型是有關於一種陰極裝置，特別是指一種真空濺鍍系統的陰極裝置。

參閱圖1，已知的真空濺鍍系統包含一腔體91、一陰極單元92，以及二抽氣幫浦93。該腔體91界定出一位於中央的鍍膜腔室911，以及二分別位於該鍍膜腔室911的左右兩側的準備腔室912。該腔體91具有二個貫穿其腔體壁並對應地位於該陰極單元92的左右兩側的抽氣口910。該陰極單元92設有一靶材921、二用於通入一製程氣體的管路922，以及二可用於遮擋該靶材921濺射出的部分材料的隔板923。該等抽氣幫浦93安裝在該腔體91上，並分別對應該等抽氣口910位置。

使用時，該等抽氣幫浦93分別對該等準備腔室912抽氣，以將該鍍膜腔室911中的製程氣體經由該等準備腔室912、該等抽氣口910抽出，使該鍍膜腔室911達到鍍膜製程所需的真空度。進行鍍膜時，將一圖未示的基板送入該腔體91內並位於該等隔板923下方，該靶材921被濺射出的材料會附著於該基板上而形成薄膜。

然而，該真空濺鍍系統使用上有缺失。由於該等抽氣幫浦93位於該陰極單元92的左右兩側，使抽氣幫浦93抽氣時，該製程氣體的移動路徑是由該鍍膜腔室911經由該等準備腔室912、該等抽氣口910後再被抽氣幫浦93吸走(氣體移動路徑如圖1的箭頭所示)，造成製程氣體的移動路徑長，抽氣效率較差。而且製程氣體會流經欲鍍膜的基板上方，對於濺射出的靶材921材料附著於基板上的成膜過程會有影響，造成增加製程的不穩定性、影響成膜品質。

因此，本新型之目的，即在提供一種能克服先前技術的至少一個缺點的真空濺鍍系統的陰極裝置。

於是，本新型真空濺鍍系統的陰極裝置，適用於安裝在一界定出一腔室的腔體上，並包含一密封板、一陰極單元，以及一抽氣幫浦。該密封板適用於與該腔體組裝並密封該腔室，該密封板形成有一抽氣口。該陰極單元組裝在該密封板下方並位於該腔室，該陰極單元與該密封板配合界於出一連通該抽氣口與該腔室的抽氣流道。該抽氣幫浦對應該抽氣口而組裝在該密封板上，且其位置與該陰極單元上下對應，該抽氣幫浦適用於經由該抽氣口與該抽氣流道而抽走該腔室的氣體。

本新型之功效在於：藉由該抽氣幫浦安裝於該密封板上，且對應地位於該陰極單元上方，抽氣時，氣體可直接由該腔室向上移動，並經由該抽氣流道與抽氣口而被該抽氣幫浦抽走，如此可縮短氣體移動路徑，抽氣速度快、效率高，並避免製程氣體影響鍍膜過程，可提升製程穩定性。

參閱圖2~4，本新型真空濺鍍系統的陰極裝置之一實施例，適用於安裝在一界定出一腔室10的腔體1上，並適用於通入一冷卻流體來冷卻降溫。該陰極裝置包含一密封板2、一陰極單元3、一絕緣座4、一抽氣幫浦5、一濾網6、二水路轉接件7，以及二絕緣套環8。

該密封板2適用於與該腔體1組裝並密封該腔室10。該密封板2為水平板片狀，其材質例如但不限於鋁，並形成有一自其頂面延伸至底面的抽氣口21。

該陰極單元3組裝在該密封板2下方，並位於該腔室10。該陰極單元3與該密封板2配合界於出一連通該抽氣口21與該腔室10的抽氣流道31。該陰極單元3為真空濺鍍系統中用於供一靶材安裝的部位，更進一步地，當用於磁控濺鍍系統時，該陰極單元3可包括至少一設置於該靶材上方的磁鐵，以增加濺鍍系統中的電子移動路徑，從而提升電子撞擊一製程氣體分子的機率，進而提升製程氣體的電離率，以提升濺鍍速率。

該絕緣座4位於密封板2與該陰極單元3間，並具有數個彼此間隔且將該密封板2與該陰極單元3隔開的絕緣柱41。藉由該絕緣座4達到絕緣效果，使電引入不會有短路等問題發生，而且該絕緣座4具有將該密封板2穩定支撐於該陰極單元3上方的功效，因此絕緣座4兼具支撐與絕緣功能。

該抽氣幫浦5例如但不限於一渦輪幫浦，並對應該抽氣口21而組裝在該密封板2上，其位置與該陰極單元3上下對應。該濾網6設置於該抽氣口21且位於該抽氣幫浦5下方，藉由該濾網6使該抽氣幫浦5抽氣時，可由該濾網6阻擋該腔室10的部分異物，避免異物被抽入該抽氣幫浦5而影響該抽氣幫浦5的性能。

該等水路轉接件7左右間隔地設置於該密封板2上，每一水路轉接件7包括一位於該密封板2上方的轉接板部71，以及一穿伸於該轉接板部71中央的管部72。該管部72局部露出於該轉接板部71上方，局部向下穿過該轉接板部71。該管部72的頂段與底段可分別連接一圖未示的冷卻管路，該冷卻管路用於通入該冷卻流體，於鍍膜製程進行時，藉由該冷卻流體可吸收該陰極單元3產生的熱能，達到冷卻降溫效果。但由於冷卻管路的配置非本新型的改良重點，故不再說明。

該等絕緣套環8分別位於該等水路轉接件7的轉接板部71與該密封板2間，達到良好的電絕緣效果。需要說明的是，於實施時，該水路轉接件7的數量不限於兩個，例如也可以為一個或更多個，此時絕緣套環8也對應設置一個或更多個。

使用時，由於該陰極單元3與該密封板2間形成該抽氣流道31，該抽氣幫浦5可經由該抽氣口21與該抽氣流道31而抽走通入該腔室10中的製程氣體，使腔室10維持一定的真空度。由於製程氣體是朝該陰極單元3周遭通入，因此將該抽氣幫浦5安裝在陰極單元3正上方並抽氣，使製程氣體直接往上流動抽走，可以縮短製程氣體的抽氣移動路徑，抽氣速度快、效率高，並能避免製程氣體向下流經一欲鍍膜的基板(圖未示)，因此可避免製程氣體影響該基板，從而提升製程穩定性。也正因為抽氣幫浦5直接設置於陰極單元3上方，而非設置於該陰極單元3的左右兩側，因此可縮短該腔體1的長度設計，進而降低設備成本。

綜上所述，藉由該抽氣幫浦5安裝於該密封板2上，且對應地位於該陰極單元3上方，抽氣時，氣體可直接由該腔室10向上移動而被該抽氣幫浦5抽走，如此可縮短氣體移動路徑，抽氣速度快、效率高，並避免製程氣體影響鍍膜過程，可提升製程穩定性。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧腔體

10‧‧‧腔室

2‧‧‧密封板

21‧‧‧抽氣口

3‧‧‧陰極單元

31‧‧‧抽氣流道

4‧‧‧絕緣座

41‧‧‧絕緣柱

5‧‧‧抽氣幫浦

6‧‧‧濾網

7‧‧‧水路轉接件

71‧‧‧轉接板部

72‧‧‧管部

8‧‧‧絕緣套環

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一種已知的真空濺鍍系統的一局部示意圖，圖中箭頭示意氣體被抽走時的氣體移動路徑； 圖2是本新型真空濺鍍系統的陰極裝置的一實施例的一立體示意圖； 圖3是一剖視示意圖，說明該實施例與一腔體的組裝關係，圖中箭頭示意氣體被抽走時的氣體移動路徑； 圖4是該實施例的底部朝上的一立體示意圖。

Claims (4)

1. 一種真空濺鍍系統的陰極裝置，適用於安裝在一界定出一腔室的腔體上，並包含： 一密封板，適用於與該腔體組裝並密封該腔室，該密封板形成有一抽氣口； 一陰極單元，組裝在該密封板下方並位於該腔室，該陰極單元與該密封板配合界於出一連通該抽氣口與該腔室的抽氣流道；及 一抽氣幫浦，對應該抽氣口而組裝在該密封板上，且其位置與該陰極單元上下對應，該抽氣幫浦適用於經由該抽氣口與該抽氣流道而抽走該腔室的氣體。
2. 如請求項1所述的真空濺鍍系統的陰極裝置，還包含一設置於該抽氣口且位於該抽氣幫浦下方的濾網。
3. 如請求項1所述的真空濺鍍系統的陰極裝置，還包含一位於該密封板與該陰極單元間的絕緣座，該絕緣座具有數個彼此間隔並將該密封板與該陰極單元隔開的絕緣柱。
4. 如請求項1所述的真空濺鍍系統的陰極裝置，還包含一設置於該密封板上的水路轉接件，以及一絕緣套環，該水路轉接件包括一位於該密封板上方的轉接板部，該絕緣套環位於該轉接板部與該密封板間。