專利名稱：真空濺射陰極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及尤其在一個真空處理設(shè)備中使材料進(jìn)行陰極濺射的技術(shù)領(lǐng)域，特別是用于產(chǎn)生蒸汽的陰極。
背景技術(shù)：
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，一個薄膜式陰極通常表現(xiàn)為一個底座，底座的厚度中有一些構(gòu)成冷卻流體流動通道的空腔。一個薄膜通常借助螺釘固定在該底座上。與薄膜的支撐底座相對，以鄰接的方式安裝有一個用于材料濺射的靶。薄膜通常由一種單一材料制成。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，人們希望實(shí)現(xiàn)一種新型陰極，它的冷卻器具有特別有意義的特征。根據(jù)本發(fā)明，陰極具有一個由一個冷卻器構(gòu)成的靶支座，該冷卻器包括一個支撐底座，一個框架疊加在支撐底座上，框架限定至少一個用于一種冷卻流體流動的空間，所述框架上疊加地接納一個薄膜，底座、框架和薄膜在周邊組裝在一起。
有利的是，薄膜由至少兩種疊加的材料組成。
考慮到薄膜必須滿足的功能，特別是冷卻以及和靶配合，其中一種材料起結(jié)構(gòu)的作用，并經(jīng)過選擇，用于接受一個彈性變形，而另一種材料經(jīng)過選擇，用于接受一個塑性變形，以便配和與薄膜組合安裝的濺射靶的表面。
考慮到保證冷卻流體流動而提出的問題，在一個實(shí)施例中，框架的至少一個邊在同一個平面中具有至少一個用于形成冷卻流體流動通道的臂。
正如已經(jīng)指出的，本發(fā)明在真空濺射陰極的情況下得到特別有利的應(yīng)用，該陰極包括一個安裝在一個薄膜冷卻器組件上的靶。
本發(fā)明提出解決的另一個問題是以簡單、可靠、有效、快速的方式保證靶的固定，并保證能夠非常容易地更換靶。
實(shí)際上，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，靶的固定方式不能很容易地進(jìn)行靶的操作和更換。靶通常通過多個周邊分布的螺釘進(jìn)行固定。
如果考慮到用于確保靶的固定的非常多的螺釘數(shù)量，顯然安裝和拆卸的時間特別長。另外還可能出現(xiàn)卡住的危險(xiǎn)。
還提出通過與螺釘結(jié)合的表面夾緊來保證靶的固定。由于螺釘仍然直接參與靶的整體固定，這種方法仍不能令人滿意。
為了解決靶的快速有效固定的問題，使得能夠快速拆卸和重新安裝靶，以便進(jìn)行更換，陰極與一個框架連接在一起，框架限定一個用于靶就位和對中的封閉空間；所述框架的周邊具有一個成型的鉤接和嵌合邊緣，該鉤接和嵌合邊緣能夠與一組具有互補(bǔ)鉤接形狀的獨(dú)立夾持零件配合，互補(bǔ)鉤接形狀能夠允許所述零件的一個傾斜作用，這種傾斜作用由一個施加在一些構(gòu)件上的夾緊動作引起，這些構(gòu)件接合在零件的厚度中，并支靠在框架的一部分鉤接邊緣上，使得在所述傾斜作用下，夾持零件的一部分鉤接形狀以表面支靠在靶的周邊上，以使靶固定。


下面借助附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，附圖如下—圖1是本發(fā)明的陰極主零件安裝前的立體圖；—圖2是不同零件安裝后與圖1對應(yīng)的立體圖；—圖3是沿圖2中3-3線的橫剖面圖；—圖4是示出薄膜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的大比例的局部視圖；—圖5是在固定靶的夾持零件就位之前的濺射陰極的局部平面圖；—圖6是夾持零件就位后與圖1對應(yīng)的圖；—圖7是示出靶夾緊前的陰極的實(shí)施和應(yīng)用的剖面圖；—圖8是靶夾緊后與圖3對應(yīng)的圖；—圖9是示出薄膜支座和夾持零件的剖面輪廓的局部立體圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明的陰極由一個支撐底座3構(gòu)成，支撐底座3具有用于一種冷卻流體流動的、具有一個入口E和一個出口S的任何類型的設(shè)置。整體形狀例如為平行六面體的底座3上疊加地接納一個板子，板子適當(dāng)切割，以構(gòu)成一個框架，框架限定至少一個用于冷卻流體流動的空間11a。
框架11的至少一個邊在同一平面內(nèi)有一個用于形成冷卻流體的流動通道的臂11b。
該框架11上疊加地接納一個薄膜4。底座3、框架11和薄膜4在它們的周邊處組裝在一起。該連接例如通過一個穿透焊接ST進(jìn)行。
根據(jù)另一個特征，薄膜4由至少兩層(4a和4b)不同的材料組成，位于框架11一側(cè)作為結(jié)構(gòu)的層4b由一種選擇的材料制成，用于接受一個塑性變形。另一層4a由一種選擇的材料制成，用于接受一個彈性變形，以便與一個濺射靶2(圖3用虛線表示)的表面配合。
因此，本發(fā)明有利地應(yīng)用于通過一個靶進(jìn)行真空陰極濺射的領(lǐng)域。
根據(jù)另一個特征，支座3、框架11和薄膜4的整體與框架5連在一起，框架5限定一個使靶2就位和對中的封閉空間6。例如，當(dāng)靶2的整體形狀為矩形時，框架5可以由四個直線型材5A、5B、5C、5D構(gòu)成，并且這四個型材切割和組裝，以便形成一個封閉框架。這樣實(shí)現(xiàn)的框架5例如通過螺釘7固定在帶薄膜的支座3-4和端板1的厚度中。
框架5的周邊具有一個鉤接和嵌合邊緣5d，能夠與一組具有一些互補(bǔ)鉤接形狀8a的夾持零件8配合。
鉤接輪廓5d和互補(bǔ)形狀8a的截面形狀可以允許夾持零件8有一個傾斜作用，傾斜作用由施加在一些構(gòu)件9上的一個夾緊動作引起，這些構(gòu)件接合在零件8的厚度中并支靠在框架7的鉤接邊緣的一部分上。夾持零件8的一部分鉤接形狀8a以表面支靠在靶2的周邊上，以便如下所示固定靶2。
圖9示出框架5的鉤接邊緣5d和夾持零件8的互補(bǔ)鉤接形狀8a的截面輪廓的一個有利的實(shí)施例。
鉤接和嵌合邊緣5d由一個偏置直線型材5d1構(gòu)成，型材限定一個直線溝槽5d2。直線型材5d1通過一個傾斜面5d4與一個支靠面5d3連接。
夾持零件8的互補(bǔ)形狀由一個能夠接合在框架5的偏置直線型材5d1上的直線凹槽8a1構(gòu)成。直線凹槽8a1形成一個與溝槽5d2配合的突出部8a2。突出部A2從一個用于與靶2的周邊配合的傾斜支靠面8a3伸出。
在夾持零件8的橫截面嵌合在框架5的鉤接和嵌合輪廓中之后(凹槽8a1中的突出部8a2接合在型材5d的溝槽5d2中)，只需對構(gòu)件9進(jìn)行作用，產(chǎn)生夾持零件8的傾斜作用即可。為此，構(gòu)件9由一些結(jié)合到零件8的厚度中的壓力螺釘構(gòu)成，螺釘在鉤接形狀8a的下面，并支靠在框架5的連接傾斜面5d4上。
圖3示出緊固壓力螺釘9之前的零件8，而圖4示出夾緊動作后傾斜面8a3支靠在靶2的周邊上。
如圖5、6所示，夾持零件8適當(dāng)切割，以便在并列組裝后形成一個完全包圍并封閉靶2的四個邊的封閉周邊框架，限定一個用于濺射的自由中心區(qū)。換句話說，零件8組裝后重新形成與框架5相同的幾何形狀。
考慮到零件8和框架5的鉤接輪廓形狀的重疊，不同的零件8是互相獨(dú)立的。一些零件具有至少一個斜切邊，以便形成角，而另一些零件是直的，以便通過滑動插入到兩個尤其預(yù)先相對框架5定位的零件之間。
在所示的例子中，夾持零件8由兩個零件8A和8B、四個零件8C以及兩個零件8D構(gòu)成，零件8A和8B對應(yīng)框架的短邊，并且它們的每一端都被斜切，零件8C的其中一端被斜切，以便與零件8A和8B一起就位，零件8D用于在同一邊的兩個零件8C安裝后插入。
由于這些設(shè)置，靶2的安裝和拆卸特別簡單、迅速。實(shí)際上，只要松開壓力螺釘9拆卸夾持零件8即可。
同樣，一個新靶的就位可非常迅速地進(jìn)行。新靶在框架7中定位后，只需如圖所示使夾持零件8重新就位并緊固壓力螺釘9，以使所述零件8傾斜即可。顯然，是夾持零件8和框架5的互補(bǔ)輪廓、而不是緊固螺釘保證了靶的固定。
根據(jù)本發(fā)明的一個重要特征，如本發(fā)明特征所限定的陰極組件安裝在端板1處，在機(jī)器的一個易于取出的部分上。機(jī)器的該部分可以有利地由一個門10構(gòu)成。
需要指出的是，夾持零件8由或不由與濺射靶相同的材料制成。
以上描述清楚地體現(xiàn)出本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.用于真空濺射的陰極，其靶(2)支座由一個冷卻器構(gòu)成，其特征在于，它包括一個支撐底座(3)，一個框架(11)疊加在支撐底座上，框架(11)限定至少一個用于一種冷卻流體流動的空間(1a)，所述框架(11)上疊加地接納一個薄膜(4)，底座(3)、框架(11)和薄膜(4)在周邊組裝在一起。
2.如權(quán)利要求1所述的陰極，其特征在于，薄膜(4)由至少兩種疊加的材料(4a)和(4b)構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的陰極，其特征在于，其中一種材料(4b)作為結(jié)構(gòu)，并經(jīng)過選擇，用于接受一個彈性變形，而另一種材料(4a)經(jīng)過選擇，用于接受一個塑性變形，以便配合與薄膜(4)組合安裝的濺射靶(2)的表面。
4.如權(quán)利要求1所述的陰極，其特征在于，框架(11)的至少一個邊在同一平面內(nèi)具有至少一個臂(11b)，用于限定冷卻流體的流動通道。
5.如權(quán)利要求1或3所述的陰極，其特征在于，框架(11)支座(3)和薄膜(4)的整體與一個限定一個用于靶(2)就位和對中的封閉空間(6)的框架(5)連在一起；所述框架(5)的周邊具有一個成型鉤接邊緣(5d)，能夠與一組具有互補(bǔ)鉤接形狀(8a)的獨(dú)立夾持零件(8)配合，能夠允許所述零件(8)具有一個傾斜作用，傾斜作用由一個施加在構(gòu)件(9)上的夾緊動作引起，構(gòu)件(9)接合在零件的厚度中，并且支靠在框架(5)的一部分鉤接邊緣上，使得在所述傾斜作用下，該組夾持零件(8)的一部分鉤接形狀以表面支靠在靶(2)的周邊上，以使靶(2)固定。
6.如權(quán)利要求5所述的陰極，其特征在于，該組夾持零件(8)適當(dāng)切割，以便并列組裝后構(gòu)成一個封閉周邊框架，完全包圍和封閉靶(2)的四個邊，限定一個用于濺射的自由中心區(qū)。
7.如權(quán)利要求6所述的陰極，其特征在于，一些零件(8)具有至少一個斜切邊，以便形成角，而另一些零件(8)是直的，以便通過滑動插在兩個尤其相對框架預(yù)先定位的角零件之間。
8.如權(quán)利要求5所述的陰極，其特征在于，框架(5)的鉤接和嵌合邊緣由一個限定一個直線溝槽(5d2)的偏置直線型材構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求5或8所述的陰極，其特征在于，夾持零件(8)的互補(bǔ)鉤接形狀由一個直線凹槽(8a1)構(gòu)成，直線凹槽與框架(5)的偏置直線型材配合，并限定一個與溝槽(5d2)配合的突出部，以便在夾緊動作下產(chǎn)生傾斜作用。
10.如權(quán)利要求5所述的陰極，其特征在于，帶有薄膜的支座組件(3)、(11)、(4)安裝在機(jī)器的一個容易取出的部分上，該部分特別是一個門。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于真空濺射的陰極，其靶(2)的支座由一個冷卻器構(gòu)成，其特征在于，它包括一個支撐底座(3)，一個框架(11)疊加在支撐底座(3)上，框架(11)限定至少一個用于冷卻流體流動的空間(1a)，所述框架(11)上疊加地接納一個薄膜(4)，底座(3)、框架(11)和薄膜(4)在周邊組裝在一起。
文檔編號H01J37/34GK1757091SQ03819917
公開日2006年4月5日 申請日期2003年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月10日
發(fā)明者M·奧拉涅, L·拉巴爾姆 申請人:泰克瑪西納股份有限公司