具体实施方式

本发明将结合具体实施方式并参考某些附图进行描述，但本发明不限于此。在说明书和权利要求中，不定冠词一或一个不排除复数。此外，说明书和权利要求中的术语第一、第二等用于区分相似的元件并且不一定用于在时间上、空间上、按等级或以任何其他方式描述顺序。应当理解，如此使用的术语在适当的情况下是可互换的，并且本文描述的本发明的实施方式能够以不同于本文描述或图示的其他顺序操作。

此外，说明书和权利要求中的术语上、下等一般用于描述目的，不一定用于全面描述排他性的相对位置。应当理解，如此使用的任何前述术语可以在适当的情况下互换，使得本文描述的本发明的各种实施方式能够以与本文描述或示出的那些配置和/或取向不同的其他配置和/或取向操作。

图1示出根据本发明的一个实施方式的溅射设备100的总体示意图，该设备被配置用于利用旋转阴极进行磁控溅射。溅射设备100包括放置在具有外壁104的真空室102内的基板101。通过使用例如具有多个辊106的传送带105引导待镀膜的基板101通过旋转阴极组件103下方。基板101是指大面积基板、例如平坦的玻璃但不限于玻璃。

真空室102内的旋转阴极组件103的第一端107通过轴108可旋转地附接到驱动结构109，驱动结构109适于使旋转阴极组件103及其所有部件(这将在下文中描述)绕其主轴线旋转。驱动结构109可以例如以齿带驱动器或机动齿轮或类似机构的形式实施。真空室102相对于支承驱动结构109的壳体110是密封的。

如图1所示，旋转阴极组件103的第二端111设有冷却流体进出口112。冷却流体进出口112可以设置在壳体113内，该壳体113相对于真空室102密封。除此之外，旋转阴极组件103的第二端111使用轴承114可旋转地附接到壳体113。

在该示例性实施方式中，溅射设备100能够将光信号从真空室102外部传输、和/或传输到真空室102外部。光信号由设置在可旋转的靶阴极组件103的第一端107处的至少一个光纤115承载。

至少一个光纤115联接到真空室102外部的至少一个外光纤116，至少一个外光纤116又与外部光通信系统(未示出)可操作地通信，该外部光通信系统例如可以在基板被镀膜之后进一步联接到基板101，以便检测任何不均匀性。

图2A和2B示出根据本发明的方面的旋转阴极组件103，其包括磁控管组件202，该磁控管组件202具有被中空靶阴极201包围的保护管203，在所述中空靶阴极201的内表面222和保护管203的外表面221之间形成通道204。中空靶阴极还包括靶材219。

如下文将详细讨论的，磁控管组件202包括附接到多个磁轭206的多个磁体205、多个驱动模块207、由驱动模块207提供的多个致动机构208、多个从控制器209、主控制器210、至少一个可充电电池211和至少一个冷却流体管212，它们放置在保护管203内。

从图2A和图2B中，注意到至少一个冷却流体管212可以附接到细长支承杆213并且沿着多个各个的磁轭206的一侧放置。

特别是在图2A的上下文中，冷却流体经由旋转阴极组件103的第二端111处的入口214被供应到磁控管组件202的至少一个冷却流体管212。冷却流体沿着至少一个冷却流体管212、沿图2A中箭头所示的方向流动，直到它到达流体引导件215并通过侧向孔216离开、到达在磁控管组件202的保护管203的外表面221与中空靶阴极201的内表面222之间形成的通道204。

然后，冷却流体通过通道204流回到旋转阴极组件103的第二端111，在那里它通过出口217排出。以这种方式，磁控管组件的其余部件(即多个磁体205、多个磁轭206、多个致动机构207、从控制器209、中央控制器210、支承杆213和至少一个可充电电池211)被保护免于由于冷却流体造成的腐蚀，同时靶保持适当冷却。

同样在图2A的上下文中，提到旋转阴极组件103的第一端107包括用于在溅射设备100和磁控管组件202之间传输光信号的装置。在该实施方式中，至少一个光纤115可以包括静止部分115a和旋转部分115b，它们优选地通过透镜220联接。此外，至少一个光纤115及其静止部分115a和旋转部分115b相对于到达所述第一端107处的流体引导件215和侧向孔216的冷却流体被密封，从而避免腐蚀。

现在将特别关于图2B讨论本发明磁控管组件202的示例性实施方式，图2B描绘了放置在旋转阴极组件103的中空靶阴极201内的磁控管组件202的侧视图。

如前所述，磁控管组件202包括附接到多个磁轭206的多个磁体205。总的来说，磁体205形成为安装在磁轭206上的基本上平行的成排永磁体205，如图2B所示。每个磁轭206可以由金属材料、尤其是铁磁材料(例如钢)制成，并且可以成形为不同的形式，例如大致为“U”形或“E”形或允许容纳磁体205的任何其他形状。

磁控管组件202还包括多个驱动模块207。每个驱动模块207包括致动机构208，其可操作地联接到多个磁轭206中的至少一者。多个驱动模块207适于单独地调节多个磁轭206的位置。

在该示例性实施方式中，多个驱动模块207以及因此多个磁轭206沿着细长支承杆213附接，从而驱动模块207使磁轭206单独地并且以相对于细长支承杆213的基本上垂直方式移动。

在这方面，提到各个磁轭206的长度例如分别可以为100mm至300mm、优选为100mm至200mm，并且它们的位移例如可以为5mm至30mm、优选12mm。多个磁轭206不一定具有相同的长度，但是每个磁轭206可以具有不同的长度。此外，在多个磁轭206中的每一者处的磁场强度可以是几毫特斯拉的数量级。

关于图2B，注意到当具有保护管203的磁控管组件202被放置在中空靶阴极201内时，每个致动机构208使磁轭206中的至少一者以相对于细长支承杆213基本上垂直的方式移向保护管203的内表面218。替选地，每个致动机构208使磁轭206中的至少一者以相对于所述细长支承杆213基本上垂直的方式从保护管203的内表面218移向细长支承杆213。

因此，磁轭206的这种移动改变了磁体205到/离中空靶阴极201的距离，从而能够局部控制由磁体205产生的磁场的强度，这又改变了产生的等离子体并因此允许当旋转阴极组件201用于溅射设备100内时控制镀膜均匀性，如图1所示。

如前文所述，本发明磁控管组件202还包括多个从控制器209，每个从控制器209与驱动模块207可操作地通信。多个从控制器209连接到主控制器210。特别地，主控制器210适于分别向磁控管组件202外部发送信号和从磁控管组件202外部接收信号，这些信号是由至少一个光纤115、特别是其旋转部分115b承载的光信号，该光信号通过光电信号转换器117。

此外，每个驱动模块207根据通过相应的从控制器209从主控制器210接收到的信号来移动磁轭206，在相应的磁轭206移动之后将确认信号发送回主控制器210。

还提到主控制器210可以通过至少外部光纤116从溅射设备100外部接收信号，该信号包括关于要通过移动多个磁轭206中的至少一者来校正的基板101上的任何镀膜不均匀性的信息。

与驱动模块207可操作地连通的至少一个可充电电池211被配置为给致动机构208、从控制器209和主控制器210供电。

图3A至3C描绘了本发明的磁控管组件202的第二实施方式，其中为了清楚起见去除了保护管203。在图3A的上下文中，提到了至少一个可充电电池211可以从外部充电，例如通过图3C中所示的插头305。这是有益的，因为可以例如在设备维护期间执行至少一个可充电电池211的充电和更换，从而节省时间和操作成本。电池211可以替选地由内部发电机充电，该内部发电机由通过冷却流体的流动而旋转的涡轮机驱动。

由多个驱动模块207提供的致动机构208可以包括至少一个致动器301，如图3D和3E所示，该致动器可以与其他致动器分开控制。至少一个致动器301可以被实施为例如机动致动器、液压致动器、气动致动器、压电致动器等。

举例来说，图3D示出至少一个致动器301被实施为步进电机线性致动器302。该步进电机线性致动器302适于根据通过从控制器209从主控制器210接收到的信号将相应的磁轭206远离和/或朝向细长支承杆213移动。

总的来说，至少一个致动器301还包括至少一个止动器304(如图3E所示)，该止动器限定对应的磁轭206相对于细长支承杆213的最大位移和最小位移。可以以另外的方式确定这样的最大位移或最小位移，例如在至少一个致动器是步进电机线性致动器302的情况下通过计算电机的步数，或通过传输到溅射设备100外部/从溅射设备100外部传输的预定光信号，或通过其他机构。

至少一个致动器301还可以包括至少一个竖直销303(图3D中所示的示例性两个销303)，其防止对应的磁轭206在被移动时倾斜。

图4A和图4B示出磁控管组件202的第三实施方式，其中为了清楚起见去除了保护管203、从控制器209、主控制器210和至少一个可充电电池211。

特别地，图4B示出放置在图4A的区域A中磁控管组件202的端部中的一者处的接收器402，其接收至少一个光纤115，至少一个光纤115承载由中央控制器210发送和接收的光信号。在该实施方式中，接收器402直接与光纤静止部分115a光通信或替选地与透镜220以及因此与图2A所示的实施方式中描述的光纤旋转部分115b和光电转换器117光连通。这是有益的，因为降低复杂性。

图4B进一步示出旋转轴密封件403，其能够将包围磁控管组件202的旋转阴极组件103可旋转地附接到如图1所示的溅射设备100的真空室102。

同样，当被包围在旋转阴极组件103内时，磁控管组件202的至少一个冷却流体管212适于从溅射设备100通过图4A中描绘的容器401接收冷却流体(如前所述)，其中还示出用于致动机构208的多个支架组件404。

现在，图5中示出本发明方法的实施方式的流程图。在第一步骤S100中，提供附接到多个磁轭206的多个磁体205。在第二步骤S101中，还提供多个驱动模块207，每个驱动模块包括致动机构208。本发明方法还可以包括将驱动模块207附接到支承杆213。

在第三步骤S102中，每个致动机构208可操作地联接到多个磁轭206中的至少一者。在随后的步骤S103中，驱动模块207被配置为通过致动机构208来单独地调节多个磁轭206的位置。

该方法还可以包括可选步骤：将具有保护管203的磁控管组件202放置在中空靶阴极201内并限定形成在中空靶阴极201的内表面222和保护管203的外表面221之间的通道，并且相对于各个磁轭与被中空靶阴极包围的保护管的内表面的相应距离，单独地调节多个磁轭的位置。以该方式，由磁控管组件202产生的磁场与中空靶阴极201之间的距离被局部调节，从而能够控制和校正在基板101上获得的镀膜的任何不均匀性。

最后，在本发明全文中提到，不排除致动机构208也可适于每次使磁轭206组移动。而且，不排除多于一个致动机构208可适于使单个磁轭206移动。举例来说，两个或更多个磁轭206可以通过致动机构208或其任意组合同时移动。

虽然上文已经描述了本发明的各种实施方式，但是应当理解，它们仅通过示例而非限制的方式呈现。在不脱离本发明的范围的情况下，可以根据本文的公开内容对所公开的实施方式进行许多改变。因此，本发明的广度和范围不应受任何上述实施方式的限制。相反，本发明的范围应根据所附权利要求及其等同物来定义。

尽管本发明已经针对一个或多个实施方式进行了说明和描述，但本领域的其他技术人员在阅读和理解本说明书和附图后将想到等效的改变和修改。此外，虽然本发明的特定特征可能仅针对几种实施方式中的一者而被公开，但是这种特征可以与其他实施方式的一个或多个其他特征组合，如对于任何给定或特定应用可能是期望的和有利的。