本發(fā)明是涉及一種鍍膜用承載裝置,特別是涉及一種鍍膜用磁性承載裝置。
背景技術(shù):
參閱圖1及圖2,美國第6,290,824核準(zhǔn)公告號發(fā)明專利案公開一種用于一連續(xù)型(in-line)磁性薄膜鍍膜系統(tǒng)1的載盤裝置18。該連續(xù)型磁性薄膜鍍膜系統(tǒng)1沿一X方向具有多個制程腔體(process chamber)11,還具有一個傳輸腔體(transport chamber)12、一個載入腔體(inlet chamber)13、一個載出腔體(outlet chamber)14、多個分隔閥門15、多個X方向傳輸機(jī)構(gòu)(transport mechanism)16,及多個Y方向傳輸機(jī)構(gòu)17。
如圖1所示,該傳輸腔體12是沿該X方向延伸;該載入腔體13與該載出腔體14是分別通過所述分隔閥門15中的其中兩個分隔閥門15以連接于該傳輸腔體12的相反兩端部121,且所述制程腔體11是通過剩余的分隔閥門15以連接該傳輸腔體12。所述X方向傳輸機(jī)構(gòu)16是分別設(shè)置于該載入腔體13、該傳輸腔體12與該載出腔體14中,以承載該載盤裝置18沿該X方向移動,所述Y方向傳輸機(jī)構(gòu)17是設(shè)置于該傳輸腔體12,以承載該載盤裝置18在一Y方向上于該傳輸腔體12與各制程腔體11間往復(fù)移動。
再參閱圖2,當(dāng)該載盤裝置18位于各制程腔體11中時,是通過各制程腔體11內(nèi)的一個托盤承載機(jī)構(gòu)111以沿一Z方向上下移動該載盤裝置18,并位在各制程腔體11內(nèi)的一個靶材112的上方。參閱圖3與圖4,該載盤裝置18具有一個托盤(pallet)181,及兩個彼此間隔設(shè)置于該托盤181上的永久磁條(permanent bar magnet)182。該托盤181的一中心處設(shè)有一個階級式穿孔180,且一個用來執(zhí)行一鍍膜制程的基材19是設(shè)置于該托盤18的該階級式穿孔180中,以位于所述永久磁條182間。該載盤裝置18是通過所述永久磁條182以對該基材19提供一平行于該基材19的平面方向的磁場B。
該基材19于執(zhí)行該鍍膜制程時,自該靶材112所濺射而出的濺射粒子(sputtering particles)是互相碰撞并沉積于該基材19的面向該靶材112的一表面上;同時,所述永久磁條182所產(chǎn)生的該磁場B能令濺射粒子沿該磁場B的方向排列,使經(jīng)排列的濺射粒子沉積于該基材19表面后以形成一磁性取向薄膜(magnetically oriented film,圖未示)。此外,當(dāng)設(shè)置有該基材19的載盤裝置18經(jīng)其中一Y方向傳輸機(jī)構(gòu)17移出其制程腔體11時,沉積于該基材19表面上的磁性取向薄膜在完全冷卻前,仍可通過所述永久磁條182所提供的該磁場B,以令該磁性取向薄膜的取向不是呈非序化的(disordered)。
雖然該載盤裝置18對該基材19所提供的該磁場B,可令該磁性取向薄膜在未完全冷卻前的取向仍處于序化的。然而,該磁場B的分布對于該磁性取向薄膜的序化取向的貢獻(xiàn)度仍然有限。
經(jīng)上述說明可知,改良鍍膜用磁性承載裝置的細(xì)部結(jié)構(gòu)進(jìn)而改善磁場分布,是此技術(shù)領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)人員所待突破的難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種鍍膜用磁性承載裝置。
本發(fā)明的鍍膜用磁性承載裝置,是用來承載至少一待鍍物,其包含一個基座、一個導(dǎo)磁單元,及一個磁性單元。該基座具有一個參考面。該導(dǎo)磁單元設(shè)置于該基座的該參考面,并具有多個沿一第一方向彼此間隔的凸柱。該磁性單元設(shè)置于該參考面。在本發(fā)明中,該導(dǎo)磁單元的各凸柱的一頂面的一高度是大于該磁性單元的一頂面的一高度。
本發(fā)明的鍍膜用磁性承載裝置,該導(dǎo)磁單元還具有一個位于所述凸柱下的基部。
本發(fā)明的鍍膜用磁性承載裝置,各凸柱是于該參考面上呈一肋狀沿一實(shí)質(zhì)垂直于該第一方向的第二方向延伸。
本發(fā)明的鍍膜用磁性承載裝置,該參考面是由該基座的一頂面所定義而成,且該導(dǎo)磁單元與該磁性單元是設(shè)置于該參考面上。
本發(fā)明的鍍膜用磁性承載裝置,該磁性單元具有一對永久磁肋條,該對永久磁肋條是沿該第二方向延伸以分別位于所述凸柱的最外側(cè)的該兩凸柱外,該導(dǎo)磁單元的該基部于所述凸柱的最內(nèi)側(cè)相鄰?fù)怪g具有一個供放置該待鍍物的設(shè)置區(qū)。
本發(fā)明的鍍膜用磁性承載裝置,該導(dǎo)磁單元還具有一個圍壁,該圍壁圍繞該對永久磁肋條與該導(dǎo)磁單元的所述凸柱及該基部。
本發(fā)明的鍍膜用磁性承載裝置,該基座具有一封閉容室及一位于該封閉容室外的頂面,該基座的該參考面是低于該基座的該頂面,該導(dǎo)磁單元與該磁性單元是以該參考面做為一界面,該導(dǎo)磁單元與該磁性單元是設(shè)置于該基座的該封閉容室內(nèi),該導(dǎo)磁單元是位于該參考面上,且該磁性單元是位于該參考面下,該基座的該頂面具有一個供放置該待鍍物的設(shè)置區(qū)。
本發(fā)明的鍍膜用磁性承載裝置,該磁性單元具有多個永久磁肋條,所述永久磁肋條是沿該第二方向延伸以分別對應(yīng)設(shè)置于該導(dǎo)磁單元的所述凸柱下。
本發(fā)明的鍍膜用磁性承載裝置,該導(dǎo)磁單元的相鄰?fù)怪g具有一第一間隙S1,S1介于0.5cm至5cm間;該磁性單元的相鄰永久磁肋條間具有一第二間隙S2,S2介于0.5cm至5cm間。
本發(fā)明的鍍膜用磁性承載裝置,該導(dǎo)磁單元的各凸柱沿該第一方向具有一第一寬度W1,W1介于0.2cm至1cm間;該磁性單元的各永久磁肋條沿該第一方向具有一第二寬度W2,W2介于0.5cm至2cm間。
本發(fā)明的有益效果在于:于該鍍膜用磁性承載裝置內(nèi)引入該導(dǎo)磁單元,使該導(dǎo)磁單元與該磁性單元間距有一高度差,令該導(dǎo)磁單元的各凸柱頂面的高度大于該磁性單元的頂面高度,以借此消除該磁性單元所產(chǎn)生的磁場總量中的垂直分量的磁場,并有效地貢獻(xiàn)出水平分量的磁場。
附圖說明
本發(fā)明的其他的特征及功效,將于參照圖式的實(shí)施方式中清楚地呈現(xiàn),其中:
圖1是一俯視示意圖,說明美國第6,290,824核準(zhǔn)公告號發(fā)明專利案所公開的一種連續(xù)型磁性薄膜鍍膜系統(tǒng);
圖2是一截面圖,說明該連續(xù)型磁性薄膜鍍膜系統(tǒng)的一制程腔體內(nèi)所設(shè)置的一載盤裝置;
圖3是一俯角立體圖,說明該載盤裝置及一設(shè)置于該載盤裝置上的一基材;
圖4是沿圖3的直線IV-IV所取得的一截面圖,說明該載盤裝置的一細(xì)部結(jié)構(gòu);
圖5是一俯視圖,說明本發(fā)明鍍膜用磁性承載裝置的一第一實(shí)施例;
圖6是沿圖5的直線VI-VI所取得的一剖面圖,說明本發(fā)明該第一實(shí)施例的細(xì)部結(jié)構(gòu);
圖7是一磁力線分布圖,說明本發(fā)明該第一實(shí)施例經(jīng)一未具有一圍壁的一導(dǎo)磁單元及一磁性單元的作用下所產(chǎn)生的磁力線分布;
圖8是一磁力線分布圖,說明本發(fā)明該第一實(shí)施例經(jīng)具有該圍壁的導(dǎo)磁單元及該磁性單元的作用下所產(chǎn)生的磁力線分布;
圖9是自圖7與圖8所計算取得的一磁通密度(magnetic flux density;G)對距離(mm)曲線圖,說明本發(fā)明該第一實(shí)施例的一設(shè)置區(qū)的平行于一參考面與垂直于該參考面的磁通密度分布;
圖10是一不完整的剖面圖,說明本發(fā)明鍍膜用磁性承載裝置的一第二實(shí)施例;
圖11是一磁力線分布圖,說明本發(fā)明該第二實(shí)施例經(jīng)一導(dǎo)磁單元及一磁性單元的作用下所產(chǎn)生的磁力線分布;及
圖12是自圖11所計算取得的一磁通密度(G)對距離(mm)曲線圖,說明本發(fā)明該第二實(shí)施例的平行于一參考面與垂直于該參考面的磁通密度分布。
具體實(shí)施方式
如圖5與圖6所示,本發(fā)明鍍膜用磁性承載裝置的一第一實(shí)施例,是用來承載多個位于一連續(xù)型濺鍍系統(tǒng)(in-line sputtering system,圖未示)中的待鍍物5。本發(fā)明鍍膜用磁性承載裝置的該第一實(shí)施例,包含一個基座2、一個導(dǎo)磁單元3,及一個磁性單元4。
該基座2具有一個參考面21。在本發(fā)明該第一實(shí)施例中,該基座2的該參考面21是如圖6所示,由該基座2的一頂面22所定義而成。
該導(dǎo)磁單元3設(shè)置于該基座2的該參考面21,并具有多個沿一第一方向x彼此間隔的凸柱31,及一個位于所述凸柱31下的基部32。該導(dǎo)磁單元3的各凸柱31是于該參考面21上呈一肋狀沿一實(shí)質(zhì)垂直于該第一方向x的第二方向y延伸。該導(dǎo)磁單元3的該基部32于所述凸柱31的最內(nèi)側(cè)相鄰?fù)怪?1間具有一個供放置所述待鍍物5的設(shè)置區(qū)321。
該磁性單元4設(shè)置于該參考面21;其中,如圖6所示,該導(dǎo)磁單元3的各凸柱31的一頂面311的一高度,是大于該磁性單元4的一頂面41的一高度。
在本發(fā)明該第一實(shí)施例中,該磁性單元4具有一對永久磁肋條42,該導(dǎo)磁單元3還具有一個圍壁33。此外,更具體地來說,該導(dǎo)磁單元3與該磁性單元4是設(shè)置于該參考面21上。如圖5及圖6所示,該對永久磁肋條42是沿該第二方向y延伸以分別位于所述凸柱31的最外側(cè)的該兩凸柱31外,該導(dǎo)磁單元3的該圍壁33圍繞該對永久磁肋條42與該導(dǎo)磁單元3的所述凸柱31及該基部32。較佳地,該導(dǎo)磁單元3的所述凸柱31、該基部32與該圍壁33是由導(dǎo)磁率(permeability;μ)大于500的導(dǎo)磁材料所構(gòu)成;該導(dǎo)磁單元3的該圍壁33的一頂面是高于所述凸柱31的頂面311。在本發(fā)明該第一實(shí)施例中,該導(dǎo)磁單元3雖是以具有該圍壁33為例做說明,但是本發(fā)明不限于此。
參閱圖7及圖8,顯示有本發(fā)明該第一實(shí)施例的經(jīng)該導(dǎo)磁單元3與該磁性單元4的作用下所產(chǎn)生的磁力線分布圖。由圖7所顯示的磁力線分布可知,本發(fā)明該第一實(shí)施例的該導(dǎo)磁單元3在未具有該圍壁33的條件下,磁力線雖然可在平行于該參考面21的方向上提供水平分量的磁場,但是磁力線較難以被封閉在該導(dǎo)磁單元3的所述凸柱31、該基部32與所述待鍍物5的周圍。由圖8所顯示的磁力線分布明顯可知,本發(fā)明該第一實(shí)施例的該導(dǎo)磁單元3在具有該圍壁33的條件下,可借由該導(dǎo)磁單元3的圍壁33以令磁力線盡量封閉于圍壁33內(nèi),避免所述待鍍物5周圍的磁場與該連續(xù)型濺鍍系統(tǒng)的一鍍膜腔體內(nèi)的一陰極(圖未示)的磁場產(chǎn)生交互作用,以借此減少所述待鍍物5在通過該連續(xù)型濺鍍系統(tǒng)執(zhí)行一鍍膜程序時其待鍍物5周圍的磁力損耗。
本發(fā)明該第一實(shí)施例自圖7與圖8計算取得的磁通密度(G)對距離(mm)曲線圖是顯示于圖9。由圖9顯示可知,當(dāng)本發(fā)明該第一實(shí)施例的該導(dǎo)磁單元3未具有該圍壁33時,該第一實(shí)施例在該設(shè)置區(qū)321處的垂直于該參考面21的磁通密度范圍(見——曲線)是介于-5G~12G間,且該第一實(shí)施例在該設(shè)置區(qū)321處的平行于該參考面21的磁通密度范圍(見——曲線)是介于12G~15G間。顯示出本發(fā)明的鍍膜用磁性承載裝置在引入該導(dǎo)磁單元3后并令各凸柱31頂面311的高度大于該磁性單元4頂面41的高度,能使水平方向的磁場分量大于垂直方向的磁場分量。再參閱圖9,當(dāng)本發(fā)明該第一實(shí)施例的該導(dǎo)磁單元3具有該圍壁33時,該第一實(shí)施例在該設(shè)置區(qū)321處的垂直于該參考面21的磁通密度范圍(見——曲線)已從-5G~12G下降至-3G~10G間,且該第一實(shí)施例在該設(shè)置區(qū)321處的平行于該參考面21的磁通密度范圍(見——曲線)則是從12G~15G間上升至31G~33G。證實(shí)本發(fā)明該第一實(shí)施例令該導(dǎo)磁單元3的各凸柱31頂面311的高度大于磁性單元4的頂面41的高度并配合該圍壁33,可降低垂直于參考面21的磁通密度并有效地貢獻(xiàn)出平行于該參考面21的磁通密度,以避免自該靶材(圖未示)所濺射出來的帶電粒子受垂直分量的磁場所影響而產(chǎn)生回旋。
參閱圖10,本發(fā)明鍍膜用磁性承載裝置的一第二實(shí)施例大致上是相同于該第一實(shí)施例,其不同處是在于,該基座2、該導(dǎo)磁單元3與該磁性單元4的細(xì)部結(jié)構(gòu)。此外,該基座2的參考面21也有別于該第一實(shí)施例,且該導(dǎo)磁單元3未具有如圖6所示的該圍壁33。
具體地來說,該基座2具有一封閉容室20及該位于該封閉容室20外的頂面22。在本發(fā)明該第二實(shí)施例中,該基座2的該參考面21是低于該基座2的該頂面22,該導(dǎo)磁單元3與該磁性單元4是以該參考面21做為一界面;該導(dǎo)磁單元3與該磁性單元4是設(shè)置于該基座2的該封閉容室20內(nèi),該導(dǎo)磁單元3是位于該參考面21上,且該磁性單元4是位于該參考面21下;該基座2的該頂面22具有一個供放置所述待鍍物5的設(shè)置區(qū)221。
在本發(fā)明該第二實(shí)施例中,該磁性單元4的永久磁肋條42的數(shù)量是多個,且所述永久磁肋條42是如圖5所示般沿該第二方向y延伸以分別對應(yīng)設(shè)置于該導(dǎo)磁單元3的所述凸柱31下。
較佳地,該導(dǎo)磁單元3的相鄰?fù)怪?1間具有一第一間隙S1,S1介于0.5cm至5cm間;該磁性單元4的相鄰永久磁肋條42間具有一第二間隙S2,S2介于0.5cm至5cm間;該導(dǎo)磁單元3的各凸柱31沿該第一方向x具有一第一寬度W1,W1介于0.2cm至1cm間;該磁性單元4的各永久磁肋條42沿該第一方向x具有一第二寬度W2,W2介于0.5cm至2cm間。
此處需說明的是,本發(fā)明該第二實(shí)施例是借由各凸柱31與各永久磁肋條42的第一間隙S1與第二間隙S2及各凸柱31與各永久磁肋條42的第一寬度W1與第二寬度W2,來調(diào)整該導(dǎo)磁單元3與該磁性單元4兩者間的作用所產(chǎn)生的磁場。再參閱圖10,當(dāng)?shù)谝粚挾萕1與第二寬度W2過小時,會造成該第二實(shí)施例的左右兩側(cè)處與中心處間的平行與垂直方向磁場的不均勻,以致于左右兩側(cè)處與中心處間的磁場分布會有較大幅度的差異。
圖11顯示有本發(fā)明該第二實(shí)施例的該導(dǎo)磁單元3與該磁性單元4作用下所產(chǎn)生的磁力線分布圖。本發(fā)明該第二實(shí)施例自圖11計算取得的磁通密度(G)對距離(mm)曲線圖是顯示于圖12。由圖12顯示可知,自該第二實(shí)施例于該第二方向y上的中心處及邊緣處所取得的垂直于該參考面21的磁通密度范圍(見——曲線與——曲線)皆趨近-2G~2G間,反觀自該第二實(shí)施例的相同兩處(見——曲線與——曲線)所取得的平行于該參考面21的磁通密度范圍則是皆趨近于32G~33G間。由圖12所顯示的分析結(jié)果可證實(shí),本發(fā)明該第二實(shí)施例令該磁性單元4的各永久磁肋條42設(shè)置于該導(dǎo)磁單元3的各凸柱31下(也就是設(shè)置在該參考面21下),使各凸柱31頂面311的高度大于磁性單元4的頂面41的高度,可消除垂直于該參考面21的磁通密度并有效地貢獻(xiàn)出平行于該參考面21的磁通密度,避免帶電粒子(圖未示)受到垂直分量的磁場所影響而產(chǎn)生回旋。此外,本發(fā)明該第二實(shí)施例基于該導(dǎo)磁單元3與該磁性單元4是設(shè)置于該基座2的封閉容室20中,并于該基座2的頂面22具有該設(shè)置區(qū)221以供所述待鍍物5放置。相較于該第一實(shí)施例,本發(fā)明該第二實(shí)施例提供更大面積的設(shè)置區(qū)221;因此,可以增加放置于該設(shè)置區(qū)221的待鍍物5的數(shù)量,或減少待鍍物5的數(shù)量改放置大面積的待鍍物5。
經(jīng)由上述所述實(shí)施例的詳細(xì)說明可知,在本發(fā)明所述實(shí)施例的鍍膜用磁性承載裝置的結(jié)構(gòu)改良中,利用該導(dǎo)磁單元3與該磁性單元4的高度差能有效地貢獻(xiàn)出水平分量的磁場,使得自該靶材所濺射出來的帶電粒子不受垂直分量的磁場所影響,并于沉積至各待鍍物5的一表面的同時受水平分量的磁場所影響以形成一磁性取向薄膜。
綜上所述,本發(fā)明鍍膜用磁性承載裝置通過該導(dǎo)磁單元3與該磁性單元4的高度差,以令該導(dǎo)磁單元3的各凸柱31頂面311的高度大于該磁性單元4的頂面41,能消除垂直分量的磁場以有效地貢獻(xiàn)出水平分量的磁場。因此,確實(shí)可達(dá)到本發(fā)明的目的。
以上所述者,只為本發(fā)明的實(shí)施例而已,當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍,也就是凡依本發(fā)明權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發(fā)明的范圍。