[发明专利]管形靶及生产该靶的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于阴极溅射装置的管形靶，靶上具有溅射材料管和支承管，其中溅射材料管借此而有一环状横剖面和一个由其同心包绕的支承管的纵断面，而同时连接于阴极溅射装置的支承管伸出并连接在由溅射材料管制成的靶的两个端部中的至少一个端部。本发明还涉及一种生产该靶的方法。

背景技术

EP-0500031B1公开了一种管形靶的生产方法，即一种用于阴极溅射的管形靶，其中描述了一种连续支承管的靶，该靶主要适合于易断的或者柔软的溅射材料，如Sn或Si是特别合适的。它还描述了通过等离子溅射工序、火焰喷涂和在熔化状态下浇铸、以及电镀沉积、或对支承管上的溅射材料进行热压的牢固附着的涂敷。

EP-0500774B1描述了一种在真空箱中用一个圆柱形的中空靶来涂敷较大平面的溅射装置，其中，该靶在它所环绕的纵轴线上保持旋转状态。在中空靶的内部设有一个冷却剂管道和一较长跨度的磁性结构，它随靶共转是安全的。还描述了一种没有支承管的柱形靶的生产，该过程是通过熔化的靶材的浇铸，和由具有例如黄铜材料制成的支承管的靶，以及通过等离子喷涂或一种液体喷涂将靶材进行涂敷。该柱形靶在其两个端部总是通过一个心轴与一个固定支架相联接。

该管形靶的端部用心轴的连接是通常采用的方法。

在WO-97/15697的图1中表示了在一个管形靶与一个阴极溅射装置的固定支架之间连接的技术细节。该靶的支承管或者在机械稳定的溅射材料中或者该管形溅射材料本身的一个端部设有一插入弹簧的螺纹槽。一个心轴在与支承管或者溅射材料管的接触面上具有一个法兰盘，而在该法兰盘内设有一具有O形环的槽，该心轴完全置于支承管或溅射材料的端部上，并且通过一心轴环与支承管或溅射材料上的螺纹相联接。在此其缺点是，对于在连接区域中螺纹槽的加工是困难的，特别在加工较长的支承管的情况下。

由于一种气密连接要求在螺纹槽上尺寸的精确性，所以要求在器械方面有较高的花费。

现在无支承管的管形靶在使用中由于一部分溅射材料很昂贵，一般都采用回收处理，即将剩余的材料熔化和重复利用。当管形靶设有一个支承管时，在溅射材料管上的剩余部分照例用车削从支承管除去，并将碎屑状的溅射材料熔化和重复利用。该车削过的、干净的支承管同样被重复使用，并用溅射材料涂敷。这就是一般为2.5至4M的较大的靶长特别有利的原因。经过运输使用过的靶或者采取回收的措施，甚至在至今熟知的配送支承管的途中，可能将支承管的连接区域损坏，以致于使上述的重复使用的以及与心轴的重复密封不能实现。在回收使用中的缺点也是在分割开溅射材料管和支承管时通常必须通过昂贵的切削加工。

发明内容

对此要提出的任务是，提供一种具有一溅射材料管和一支承管的管形靶，以克服已知的管形靶的缺点。此外，还提出一种用来生产该靶的方法。

对于管形靶的任务通过如下的方法解决，即至少使一个从溅射材料管中伸出的支承管部分是一个部件，该部件借助于至少一个螺纹连接件可以(从一般的靶组件中)进行拆卸。

这种螺纹连接件一方面可以将一个损坏了的支承管连接区域更换，而其余的支承管还能继续使用。另一方面也可以将溅射材料管的支承管通过简单的旋开实现分离，而不需要切削加工。

为了在该靶与阴极溅射装置的真空箱起等效作用的外部第一腔，和该靶用以容纳冷却剂管道及磁力装置的内部第二腔之间实现气密联接，该螺纹连接件首先借助一个O形密封环构成气密，同时在该靶外部的第一腔与该靶内部的第二腔之间安装O形密封环。

适合本发明的靶的O形密封环，在此可由塑料或者软金属构成，而该O形密封环的横剖面可以制成任何几何形状。在此优选的当然是一种环形剖面的O形密封环。

特别是对于易断的或柔软的溅射材料管被证明是适用的，如果在靶的两端有支承管从溅射材料管中伸出，并由第一、第二及第三部件组成，同时该第一和第三部件分别由靶的两端伸出。通过这种结构就有可能将第一和第三部件的长度缩短。从而简化了加工，并能采用高精度加工，例如以气密连接在阴极溅射装置上的第一和第三部件上的螺纹槽。

在此的优点是，第一部件与第二部件螺纹连接，第二部件与第三部件螺纹连接，而第二部件通过它的外径与溅射材料管采用不可拆卸的联接。

在这种情况下，该第一、第二和第三部件最好是均通过在第一部件的外径上、在第二部件的内径上和第三部件的外径上的细螺纹进行联接。