CN213013067U - 用以沉积材料于基板上的沉积设备及阴极驱动单元 - Google Patents

Abstract

一种用以沉积材料的沉积设备(100)包括处理腔室(110)，处理腔室具有凸缘(120)。沉积设备(100)包括阴极驱动单元(130)。阴极驱动单元(130)耦接于凸缘(120)。阴极驱动单元(130)包括支撑构件(150)。阴极驱动单元(130)包括绝缘布置。绝缘布置的至少一部分分离支撑构件(150)与凸缘(120)。绝缘布置包括第一绝缘构件(262)及第二绝缘构件(264)，第二绝缘构件相邻于第一绝缘构件(262)。阴极驱动单元(130)包括第一密封件(210)，位于第一绝缘构件(262)及第二绝缘构件(264)之间。

Description

用以沉积材料于基板上的沉积设备及阴极驱动单元

技术领域

本公开的多个实施方式有关于层沉积，例如是一种通过来自靶材的溅射的沉积工艺。一些实施方式特别是有关于溅射数层于多个大面积基板上。此处所述的多个实施方式特别是有关于一种溅射沉积设备，这种溅射沉积设备包括一或多个阴极组件。

背景技术

在许多应用中必须沉积薄层于基板上。基板可在涂布设备中的一或多个腔室中进行涂布。基板可在真空中利用蒸气沉积技术涂布。

许多已知方法用以沉积材料于基板上。举例来说，基板可通过物理气相沉积(physical vapor deposition，PVD)工艺、化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)工艺或等离子体辅助化学气相沉积(plasma enhanced chemical vapor deposition，PECVD)工艺等来进行涂布。工艺在处理设备或处理腔室中执行，将涂布的基板位于处理设备或处理腔室。沉积材料提供于设备中。数种材料及数种材料的氧化物、氮化物或碳化物可用于沉积于基板上。已涂布材料可使用于数种应用中及数种技术领域中。举例来说，用于显示器的基板时常通过PVD工艺涂布。进一步的应用包括绝缘面板、有机发光二极管(organiclight emitting diode，OLED)面板、具有薄膜晶体管(thin film transistors，TFT)的基板、彩色滤光片或类似者。

对于PVD工艺而言，沉积材料可以固态的方式存在于靶材中。通过利用高能量的粒子轰击靶材，靶材材料的原子从靶材射出，靶材材料也就是将沉积的材料。靶材材料的原子沉积于将涂布的基板上。在PVD工艺中，溅射材料可以不同方式布置，溅射材料也就是将沉积于基板上的材料。举例来说，靶材可由将沉积的材料制成，或可具有背衬元件。将沉积的材料固定于此背衬元件上。包括将沉积的材料的靶材支撑或固定于沉积腔室中的预定位置中。在使用可旋转靶材的情况中，靶材连接于旋转轴或连接元件，连接元件连接轴及靶材。

分段平面、整体平面及可旋转靶材可用于溅射。由于阴极的几何形状及设计之故，可旋转靶材一般具有比平面靶材更高的利用率及增加的操作时间。可旋转靶材的使用可延长使用寿命及减少成本。

溅射可以磁控溅镀进行，其中利用磁铁组件以限制等离子体来改善溅射条件。等离子体限制可用来调整将沉积于基板上的材料的主要分布。

沉积设备为具有多个不同的部件的复合系统，可为电性、机械或其他形式的部件。沉积设备的一或多个部件的故障可能有损沉积层的质量或导致设备损坏或故障。因此，对于改善沉积设备的设计有持续的需求。

实用新型内容

根据实施方式，提出一种用以沉积材料于基板上的沉积设备。沉积设备包括处理腔室，处理腔室具有凸缘。沉积设备包括阴极驱动单元。阴极驱动单元耦接于凸缘。阴极驱动单元包括支撑构件。阴极驱动单元包括绝缘布置。绝缘布置的至少一部分分离支撑构件与凸缘。绝缘布置包括第一绝缘构件及第二绝缘构件，第二绝缘构件相邻于第一绝缘构件。阴极驱动单元包括第一密封件，布置于第一绝缘构件及第二绝缘构件之间。

根据其他实施方式，提出一种用于阴极组件的阴极驱动单元。阴极驱动单元用于耦接于处理腔室的凸缘。阴极驱动单元包括支撑构件，用于阴极驱动单元的操作期间位于高电压。阴极驱动单元包括绝缘布置。绝缘布置的至少一部分布置成分离支撑构件与处理腔室的凸缘。绝缘布置包括第一绝缘构件及第二绝缘构件，第二绝缘构件相邻于第一绝缘构件。阴极驱动单元包括第一密封件，布置于第一绝缘构件及第二绝缘构件之间。

根据其他实施方式，提出一种用以沉积材料于基板上的沉积设备。沉积设备包括处理腔室，处理腔室具有凸缘。沉积设备包括阴极驱动单元。阴极驱动单元耦接于凸缘。阴极驱动单元包括支撑构件。阴极驱动单元包括第一绝缘构件，分离支撑构件与处理腔室的凸缘。第一绝缘构件具有第一侧及第二侧，第一侧面对凸缘，第二侧面对支撑构件。第一绝缘构件具有通孔，通孔从第一侧延伸至第二侧。阴极驱动单元具有密封件，位于第一绝缘构件及凸缘之间。位于第一绝缘构件及凸缘之间的密封件于此意指为及绘示于图中成阴极驱动单元的第二密封件。通孔布置于第二密封件的径向外部位置。

根据其他实施方式，提出一种用于阴极组件的阴极驱动单元。阴极组件具有旋转轴。阴极驱动单元用于耦接于处理腔室的凸缘。阴极驱动单元包括支撑构件，用于在阴极驱动单元的操作期间位于高电压。阴极驱动单元包括第一绝缘构件，布置成分离支撑构件与处理腔室的凸缘。第一绝缘构件具有第一侧及第二侧，第一侧用于面对凸缘，第二侧面对支撑构件。第一绝缘构件具有通孔，通孔从第一侧延伸至第二侧。阴极驱动单元包括密封件，位于第一绝缘构件处。通孔布置于密封件的径向外部位置。

附图说明

完整及可实施的公开更特别在包括参照附图的本说明书的剩余部分中提供给本领域的普通技术人员，其中：

图1绘示根据此处所述多个实施方式的沉积设备的示意图；

图2-图3绘示根据此处所述多个实施方式的包括第一密封件的阴极驱动单元的示意图；

图4-图5绘示根据此处所述多个实施方式的包括第二密封件的阴极驱动单元的示意图；以及

图6绘示根据此处所述多个实施方式的包括第一密封件及第二密封件的阴极驱动单元的示意图。

具体实施方式

现在讲详细的参照数种实施方式，数种实施方式的一或多个例子绘示于图中。在下方图的说明中，相同的参考编号意指相同的部件。一般来说，仅有有关于单独实施方式的相异处进行说明。各例子通过说明的方式提供且不意味为限制。再者，所说明或叙述而做为实施方式的部分的特征可用于其他实施方式或与其他实施方式结合，以取得再其他实施方式。意图本说明包括此些调整及变化。

图为非按照比例绘示的示意图。图式中的一些元件可具有夸大的尺寸来为了突显出本公开的多个方面的目的及/或针对清楚呈现的目的。

在此处所述的多个实施方式有关于用以沉积材料于基板上的沉积设备。在沉积工艺或涂布工艺中，靶材材料的层沉积于基板上。基板涂布有材料。名称“涂布工艺”及“沉积工艺”在此处同义地使用。

根据此处所述多个实施方式的沉积设备可用以沉积于垂直定向的基板上。名称“垂直定向”可包括布置在偏离准确垂直的小偏差的基板，举例为达10°或甚至15°的角度可存在于基板及准确垂直方向之间。

或者，沉积设备可用于沉积于水平定向的基板上。名称“水平定向”可包括布置在偏离准确水平的小偏差的基板，举例为达10°或甚至15°的角度可存在于基板及准确水平方向之间。举例来说，沉积设备可为卷材涂布机(web coater)或建筑玻璃涂布机(architectural glass coater)。

根据此处所述多个实施方式的沉积设备可用于沉积于大面积基板上。

此处所述的基板可为大面积基板。此处所使用名称的“基板”包括一般使用于显示器制造的基板。举例来说，此处所述的基板可为一般使用于LCD(液晶显示器)、OLED面板、及类似者的基板。举例来说，大面积基板可为第4.5代、第5代、第6代、第7.5代、第8.5代、或甚至是第10代。第4.5代对应于约0.67m²的基板(0.73m x 0.92m)、第5代对应于约1.4m²的基板(1.1m x 1.3m)、第6代对应于约2.8m²的基板(1.85m x 1.5m)、第7.5代对应于约4.29m²的基板(1.95m x 2.2m)、第8.5代对应于约5.7m²的基板(2.2m x 2.5m)、第10代对应于约8.7m²的基板(2.85m x 3.05m)。可以类似的方式实施甚至例如是第11代及第12代的更高代及对应的基板面积。

如此处所使用的名称“基板”可特别是包含基本上非柔性基板，举例为晶片、例如是蓝宝石或类似者的透明晶体切片、或玻璃板材。特别是，基板可为玻璃基板及/或透明基板。本公开不以此为限，且名称“基板”可也包含柔性基板，例如是卷材(web)或箔。名称“基本上非柔性”理解为与“柔性”有所区别。特别是，基本上非柔性基板可具有某种程度的柔性，举例为具有0.5mm或以下的厚度的玻璃板材，其中基本上非柔性基板的柔性小于柔性基板。

根据此处所述多个实施方式的沉积设备可包括一或多个阴极组件，特别是包括多个阴极组件。阴极组件应理解为适用于作为在涂布工艺中的阴极的组件，此涂布工艺例如是溅射沉积工艺。

此处所述的阴极组件可为可旋转的阴极组件。阴极组件可包括靶材，特别是可旋转靶材。可旋转靶材可为绕着阴极组件的旋转轴为可旋转的。可旋转靶材可具有弯曲表面，举例为可具有圆柱表面。可旋转靶材可绕着旋转轴旋转，此旋转轴为圆柱或管的轴。阴极组件可包括背衬管。形成靶材的靶材材料可包含在涂布工艺期间将沉积于基板上的材料，靶材材料可固定于背衬管上。或者，靶材材料可塑形成管，而不设置于背衬管上。

此处所述的阴极组件可包括磁铁组件。磁铁组件可布置于阴极组件的内侧。靶材材料可围绕磁铁组件。磁铁组件可布置，使得阴极组件所溅射的靶材材料朝向基板溅射。磁铁组件可产生磁场。磁场可致使一或多个等离子体区域在溅射沉积工艺期间形成于磁场附近。阴极组件内的磁铁组件的位置影响靶材材料在溅射沉积工艺期间溅射离开阴极组件的方向。磁铁组件可用于在操作阴极组件期间移动，特别是在沉积工艺期间。

在操作中，未冷却的阴极组件可能变热，特别是阴极组件的未冷却的磁铁组件可能变热，因为离子所轰击的靶材材料围绕磁铁组件的缘故。产生的碰撞导致阴极组件升温。为了保持磁铁组件于适当的操作温度，可提供阴极组件的冷却，特别是靶材材料及磁铁组件的冷却。

根据此处所述多个实施方式的沉积设备可用用于真空沉积。沉积设备可包括处理腔室，特别是真空腔室。此处所述的阴极组件或至少一部分的阴极组件可布置于处理腔室中。

根据此处所述的多个实施方式的沉积设备可包括阴极驱动单元。阴极驱动单元可用于驱动阴极组件。特别是，阴极驱动单元可用以驱动阴极组件的靶材的旋转。阴极驱动单元可固定于处理腔室的壁部，举例为固定于处理腔室的凸缘。阴极组件可固定于阴极驱动单元。

图1绘示根据范例实施方式的沉积设备100的示意图。沉积设备100包括处理腔室110，处理腔室110具有凸缘120。阴极驱动单元130连接于凸缘120。阴极驱动单元130支撑阴极组件140。阴极驱动单元130可用于驱动绕着旋转轴的阴极组件140的旋转，及用于提供冷却剂至阴极组件来冷却阴极组件140。阴极驱动单元130包括支撑构件150，举例为以铝制成。在阴极驱动单元130的操作期间，举例为在沉积工艺期间，支撑构件150处于高电压，及凸缘120处于低电压。特别是，凸缘可接地。阴极驱动单元130包括绝缘布置160，绝缘布置160分离高电压的支撑构件150与低电压的凸缘120。

图2绘示阴极驱动单元130的例子的示意图。绘示于图2中的阴极驱动单元130可包括于图1中所示的沉积设备100中。绝缘布置160包括第一绝缘构件262及第二绝缘构件264，第二绝缘构件264相邻于第一绝缘构件262。第一绝缘构件262可举例为包括一或多个动态真空密封件。第一绝缘构件262可从处理腔室110的内侧为可替换的。第二绝缘构件264可用用于连接阴极驱动单元130至处理腔室110。

如图2中所示，间隙250可能存在于第一绝缘构件262及第二绝缘构件264之间。于图2中所示的间隙250以示意及夸大的方式绘示。实际上，第一绝缘构件262及第二绝缘构件264之间的间隙可远不如图2中所示的间隙250宽。特别是，第一绝缘构件262可几乎接触第二绝缘构件264。

在举例为沉积设备100的维护期间、阴极组件140替换成新的阴极组件期间或替换阴极组件140的靶材期间，液体及/或导电材料可能到达凸缘120及绝缘布置160。举例来说，液体可为在阴极组件的维护或替换期间已经溅射于凸缘120上的少量的冷却剂。导电材料可包括在沉积工艺期间已经沉积于凸缘上的靶材材料的导电粒子。液体及/或导电粒子可举例为在维护期间从凸缘120迁移至第一绝缘构件262及第二绝缘构件264之间的间隙250中。根据此处所述的多个实施方式，第一密封件210布置于第一绝缘构件262及第二绝缘构件264之间。第一密封件210密封第一绝缘构件262及第二绝缘构件264之间的间隙250。第一密封件210可为静态真空密封件。第一密封件210避免液体及/或导电粒子从凸缘120经由间隙250移动到支撑构件150。第一密封件210避免液体及/或导电粒子到达支撑构件150。

图3绘示范例的阴极驱动单元130的一部分的示意图。实线箭头310绘示出液体粒子及/或导电粒子从凸缘120至第一绝缘构件262及第二绝缘构件264之间的间隙中的可能路径。第一密封件210避免液体及/或导电粒子通过间隙移动到支撑构件150。第一密封件210避免液体及/或导电粒子到达支撑构件150。

图3中的虚线箭头绘示出不包括第一密封件210的阴极驱动单元中的液体及/或导电粒子的可能路径。如虚线箭头320所示，如果没有设置有第一密封件210时，液体及/导电粒子将能够持续移动通过间隙，及将到达支撑构件150。导电路径将通过液体及/或导电粒子形成。导电路径会连接低电压的凸缘120与高电压的支撑构件150。电弧会形成在凸缘120及支撑构件150之间。也就是说，第一密封件210避免电弧形成于凸缘120及支撑构件150之间。

有鉴于上述，根据实施方式，提出用以沉积材料于基板上的沉积设备100。沉积设备100包括处理腔室110，处理腔室110具有凸缘120。沉积设备100包括阴极驱动单元130。阴极驱动单元130可为用于阴极组件140的阴极驱动单元。阴极驱动单元130耦接于凸缘120。阴极驱动单元130包括支撑构件150。阴极驱动单元130包括绝缘布置。绝缘布置的至少一部分分离支撑构件150与凸缘120。绝缘布置包括第一绝缘构件262及第二绝缘构件264，第二绝缘构件264相邻于第一绝缘构件262。阴极驱动单元130包括第一密封件210，第一密封件210布置于第一绝缘构件262及第二绝缘构件264之间。

根据其他实施方式，提供用于阴极组件140的阴极驱动单元130。阴极驱动单元130用以耦接于处理腔室110的凸缘120。阴极驱动单元130包括支撑构件150，用于在阴极驱动单元130的操作期间处于高电压。阴极驱动单元130包括绝缘布置。绝缘布置的至少一部分布置成分离支撑构件150与处理腔室110的凸缘120。绝缘布置包括第一绝缘构件262及第二绝缘构件264，第二绝缘构件264相邻于第一绝缘构件262。阴极驱动单元130包括第一密封件210，第一密封件210布置于第一绝缘构件262与第二绝缘构件264之间。

此处所述的多个实施方式提供优点，通过具有第一密封件210，可避免延伸于支撑构件150及凸缘120之间的电弧通过间隙250的形成。可避免支撑构件150及凸缘120之间的短路。有鉴于此，此处所述的多个实施方式避免阴极驱动单元130的故障及对阴极驱动单元130的损害。

此处所述的阴极驱动单元130可用于提供功率至阴极组件140。阴极驱动单元130可包括或可连接于电源供应器，用以供应功率至阴极组件140。阴极驱动单元130可额外地或替代地用于提供水或冷却剂至阴极组件140及/或用于容纳冷却剂的容积。阴极驱动单元130可包括或可连接于水或冷却剂供应器，用以供应水或冷却剂至阴极组件140。阴极驱动单元130可额外地或替代地用于驱动阴极组件140的靶材的旋转。阴极驱动单元130可包括致动器，用以驱动靶材的旋转。阴极驱动单元可用于执行上述的功能的任何结合。

如此处所述的阴极驱动单元130可也意指为端块(end block)或阴极驱动块(cathode drive block)。

此处所述的支撑构件150可用以在阴极驱动单元130的操作期间处于高电压，举例为在阴极驱动单元130于沉积工艺期间驱动阴极组件140时处于高电压。此处所述的高电压可为400V或更多的电压、特别是1000V或更多的电压、更特别是1500V或更多的电压。举例来说，支撑构件150可在沉积期间具有从400V至600V的电压及高达1500V来作为点火电压(ignition voltage)。

处理腔室110的凸缘120可用以在沉积工艺期间处于低电压。特别是，既然凸缘120为处理腔室110的部分，凸缘可在沉积工艺期间基本上处于接地电位。

此处所述的第一密封件210可用以避免电弧形成于支撑构件150与凸缘120之间。第一密封件210可接触第一绝缘构件262及第二绝缘构件264。第一密封件210可密封第一绝缘构件262与第二绝缘构件264之间的间隙250。第一密封件210可避免举例为冷却剂的液体，或举例为导电的靶材材料的导电粒子经由间隙到达支撑构件150。导电的靶材材料例如是氧化铟锡(indium tin oxide，ITO)。第一密封件210可用于避免电弧的形成，此电弧经由间隙连接支撑构件150与凸缘120。

此处所述的第一密封件210可为静态密封件。第一密封件210不用于与阴极组件140的靶材一起旋转。第一密封件210可相对于第一绝缘构件262、第二绝缘构件264、支撑构件150及/或凸缘120为静止的。

此处所述的第一密封件210可为带状的第一密封件。第一密封件210可为O环。第一密封件210可围绕阴极组件140的旋转轴290。

此处所述的绝缘布置可固定于支撑构件150。绝缘布置，或绝缘布置的至少一部分可布置于支撑构件150的上方。第一绝缘构件262可布置于支撑构件150的上方，以分离支撑构件150与处理腔室110的凸缘120。

此处所述的第一绝缘构件262可具有第一表面。第二绝缘构件264可具有第二表面，第二表面面对第一表面。第一密封件210可布置于第一表面及第二表面之间。第一表面及第二表面可为匹配的表面。第一密封件210可接触第一表面及第二表面。

此处所述的第一绝缘构件262可举例为通过一或多个紧固件紧固于支撑构件150。

此处所述的第一绝缘构件262及/或第二绝缘构件264可相对于支撑构件150为静止的。也就是说，第一绝缘构件262及/或第二绝缘构件264可不与阴极组件140的靶材一起旋转。第一绝缘构件262及/或第二绝缘构件264可相对于彼此为静止的。第一绝缘构件262及/或第二绝缘构件264可用于相对于凸缘120为静止的。

此处所述的第一绝缘构件262可通过一或多个紧固件紧固于凸缘120。

此处所述的绝缘布置可围绕阴极组件140的旋转轴290。第一绝缘构件262可围绕旋转轴290。第二绝缘构件264可围绕旋转轴290。

此处所述的阴极组件140可为溅射阴极组件。此处所述的阴极驱动单元130可为用于溅射阴极组件的阴极驱动单元。此处所述的沉积设备100可为溅射沉积设备。

此处所述的阴极驱动单元130可包括用以容纳冷却剂以冷却阴极组件的容积。举例来说，在阴极组件140的维护或替代期间，冷却剂的液体粒子可能到达绝缘布置。第一密封件210可用于避免冷却剂经由第一绝缘构件262与第二绝缘构件264之间的间隙流动至支撑构件150。可避免支撑构件150与凸缘120之间形成的电弧。

此处所述的支撑构件150可用于支撑及/或容纳阴极驱动单元130的一或多个部件。支撑构件150可支撑阴极驱动单元130的一或多个轴，举例为此处所述的第一轴610及/或第二轴620。支撑构件150可支撑此处所述的第一绝缘构件262及/或第二绝缘构件264。支撑构件150可支撑轴承，此轴承用以支撑阴极组件。

此处所述的支撑构件150可包括导电材料或以导电材料制成，导电材料举例为铝。

此处所述的第一绝缘构件262及/或第二绝缘构件264可包括绝缘材料或以绝缘材料制成，绝缘材料例如是聚醚醚酮(polyether ether ketone，PEEK)。

此处所述的第一密封件210可包括弹性材料或以弹性材料制成，弹性材料举例为丁腈橡胶(Nitrile-Butadien-Rubber，NBR)、氟橡胶(Fluorkarbon-Kautschuk，FKM)、及类似者。

此处所述的处理腔室110可为真空腔室。

根据此处所述的多个实施方式的沉积设备100可包括阴极组件140。阴极组件140可固定于阴极驱动单元130。阴极组件140，或阴极组件140的至少一部分可布置于处理腔室110中。

根据此处所述多个实施方式的沉积设备100可包括阴极驱动单元的阵列。阴极驱动单元的阵列可包括2、3、4、5、6或更多个阴极驱动单元，举例为16个阴极驱动单元。阴极驱动单元的阵列可为基本上线性阵列。阴极驱动单元的阵列的阴极驱动单元可基本上沿着线布置。

此处所述的凸缘120可设置于处理腔室110的墙部。处理腔室110可包括多个凸缘。多个凸缘可包括2、3、4、5、6或更多个凸缘。阴极驱动单元的阵列的每个阴极驱动单元可耦接于多个凸缘的相应的凸缘。

处理腔室110可包括阴极组件的阵列。阴极组件的阵列可包括2、3、4、5、6或更多个阴极组件。阴极组件的阵列的各阴极组件可通过阴极驱动单元的阵列的相应的阴极驱动单元支撑。阴极组件的阵列可为基本上线性阵列。阴极组件的阵列的阴极组件可基本上沿着线配置。

阴极驱动单元的阵列的各阴极驱动单元可类似于此处所述的阴极驱动单元130。阴极驱动单元的阵列的各阴极驱动单元可耦接于多个凸缘的相应的凸缘。各阴极驱动单元可包括支撑构件，用于在阴极驱动单元的操作期间处于高电压。各阴极驱动单元可包括绝缘布置，绝缘布置布置于支撑构件的上方。绝缘布置的至少一部分可分离支撑构件与凸缘。绝缘布置可包括第一绝缘构件及第二绝缘构件，第二绝缘构件相邻于第一绝缘构件。各阴极驱动单元可包括第一密封件，第一密封件布置于第一绝缘构件与第二绝缘构件之间。

图4绘示此处所述的阴极驱动单元130的例子的示意图。图4中所示的阴极驱动单元130可包括于图1中所示的沉积设备100中。绘示于图4中的阴极驱动单元130包括支撑构件150及第一绝缘构件262。第一绝缘构件262具有第一侧422及第二侧424，第一侧422面对凸缘120，第二侧424面对支撑构件150。通孔430提供于第一绝缘构件262中。通孔430从第一侧422延伸至第二侧424。如图4中所示，通孔430可包含第一紧固件432，第一紧固件432固定第一绝缘构件262于支撑构件150。

绘示于图4中的阴极驱动单元130包括第二密封件410，第二密封件410布置于第一绝缘构件262与凸缘120之间。第二密封件410密封第一绝缘构件262与凸缘120之间的间隙450。图4中所示的间隙450以示意及夸大的方式绘示。实际上，第一绝缘构件262与凸缘120之间的间隙可远不如图4中所示的间隙宽。特别是，第一绝缘构件262可几乎接触凸缘120。

在举例为沉积设备100的维护期间或阴极组件140替换成新的阴极组件期间，液体及/或导电材料可能如上所述到达凸缘120。液体及/或导电粒子可能移动至第一绝缘构件262及凸缘120之间的间隙450中。如果没有第二密封件410时，液体及/导电粒子将能够移动通过间隙450及通过通孔430，及将到达支撑构件150。电弧会经由通孔430形成在低电压的凸缘120及高电压的支撑构件150之间。根据此处所述的多个实施方式，第二密封件410在通孔430的位置的径向内部的位置处密封间隙450。在液体及/或导电粒子可到达通孔430之前，第二密封件410阻挡移动通过间隙450的液体及/或导体粒子。第二密封件410避免液体及/或导电粒子从凸缘120经由通孔430移动到支撑构件150。可避免在凸缘120与支撑构件150之间产生电弧。

有鉴于上述，根据其他实施方式，提出用以沉积材料于基板上的沉积设备100。沉积设备100包括处理腔室110，处理腔室具有凸缘120。沉积设备100包括阴极驱动单元130。阴极驱动单元130可为用于具有旋转轴290的阴极组件140的阴极驱动单元。阴极驱动单元130耦接于凸缘120。阴极驱动单元130包括支撑构件150。支撑构件150可用以在阴极驱动单元130的操作期间处于高电压。阴极驱动单元130包括第一绝缘构件262，第一绝缘构件262分离支撑构件150与处理腔室110的凸缘120。第一绝缘构件262具有第一侧422及第二侧424，第一侧422面对凸缘，第二侧424面对支撑构件150。第一绝缘构件262具有通孔430，通孔430从第一侧422延伸至第二侧424。阴极驱动单元130具有密封件，此密封件位于第一绝缘构件262及凸缘120之间。在第一绝缘构件262及凸缘120之间的密封件于此处意指及在图中绘示成阴极驱动单元130的第二密封件410。通孔430布置在第二密封件410的径向外部位置。

根据其他实施方式，提供用于阴极组件140的阴极驱动单元130，阴极组件140具有旋转轴290。阴极驱动单元130用以耦接于处理腔室110的凸缘120。阴极驱动单元130包括支撑构件150，支撑构件150用以在阴极驱动单元130的操作期间处于高电压。阴极驱动单元130包括第一绝缘构件262，第一绝缘构件262布置成分离支撑构件150与处理腔室110的凸缘120。第一绝缘构件262具有第一侧422及第二侧424，第一侧422面对凸缘120，第二侧424面对支撑构件150。第一绝缘构件262具有通孔430，通孔430从第一侧422延伸至第二侧424。阴极驱动单元130包括密封件，位于第一绝缘构件262处，此密封件也就是此处所述的第二密封件410。通孔430布置于密封件的径向外部位置。

通过提供第二密封件410于通孔430的径向内部位置，可避免经由间隙450在支撑构件150与凸缘120之间延伸而形成的电弧。可避免支撑构件150与凸缘120之间的短路。有鉴于此，此处所述的多个实施方式避免阴极驱动单元130故障及对阴极驱动单元130的损害。

再者，通过提供第二密封件于通孔430的径向内部位置，提供额外的空间而用以形成通孔430。可提供较大的通孔430，使得较大(强度更大)的紧固件可用于固定第一绝缘构件262至支撑构件150。有鉴于此，可提供改善的第一绝缘构件262至支撑构件150的紧固。

此处所述的多个实施方式包含径向距离的含义，径向距离为相对于阴极组件140的旋转轴290的径向距离。通孔430布置于第二密封件410的径向外部位置而可理解为第二密封件410的一部分位于通孔430及阴极组件140的旋转轴290之间的含义。从通孔430至旋转轴290的径向距离可大于从第二密封件410的此部分至旋转轴290的径向距离。

此处所述的第二密封件410可为静态真空密封件。第二密封件410可用以避免支撑构件150与凸缘120之间形成电弧。第二密封件410可接触第一绝缘构件262及凸缘120。第二密封件410可密封阴极驱动单元130与凸缘120之间的间隙450，特别是第一绝缘构件262与凸缘120之间的间隙。第二密封件410可避免举例为冷却剂的液体、或举例为例如是ITO的导电靶材材料的导电粒子经由间隙到达通孔430。第二密封件410可用以避免液体或导电粒子经由通孔430到达支撑构件150。第二密封件410可用于避免电弧的形成，此电弧经由通孔430连接支撑构件150与凸缘120。

此处所述的第二密封件410可布置于第一绝缘构件262的第一侧422。

此处所述的通孔430可用以容纳第一紧固件432。第一紧固件432用以紧固第一绝缘构件262至支撑构件150。第一绝缘构件262可通过设置于通孔430中的第一紧固件432紧固于支撑构件150。

此处所述的第一绝缘构件262可具有多个通孔，所述多个通孔从第一绝缘构件262的第一侧422延伸至第一绝缘构件262的第二侧424。多个通孔的各通孔可布置于第二密封件410的径向外部位置。各通孔可用以容纳相应的第一紧固件。第一紧固件用以紧固第一绝缘构件262至支撑构件150。第一绝缘构件262可通过提供于多个通孔中的多个第一紧固件紧固于支撑构件150。

此处所述的第一绝缘构件262可具有第三表面。第三表面可位于第一绝缘构件262的第一侧422上。凸缘120可具有第四表面，第四表面面对第三表面。第二密封件410可布置于第三表面及第四表面之间。

此处所述的第二密封件410可为静态密封件。第二密封件410可相对于第一绝缘构件262、第二绝缘构件264、支撑构件150及/或凸缘120为静态的。

此处所述的第二密封件410可为带状密封件。第二密封件410可为O环形式的密封件，特别是具有至阴极组件的旋转轴290的变化距离的O环形式的密封件。第二密封件410可围绕阴极组件140的旋转轴290。第二密封件410可围绕如此处所述的阴极驱动单元130的第一轴610。第一密封件210可围绕如此处所述的阴极驱动单元130的第二轴620。

图5绘示范例的阴极驱动单元130的上视图。

此处所述的第一绝缘构件262可用以通过第二紧固件紧固至凸缘120。第二紧固件可设置于第一绝缘构件262中的开孔510中，如图5中举例所示。第二紧固件及/或开孔510可位于第二密封件410的径向内部位置。第二紧固件布置在第二密封件410的径向内部位置可理解为第二紧固件布置在第二密封件410的一部分与阴极组件的旋转轴290之间的含义。从第二紧固件到旋转轴290的径向距离可小于从第二密封件410的此部分至旋转轴290的径向距离。

此处所述的第一绝缘构件262可用以通过多个第二紧固件紧固于凸缘120。各第二紧固件可位于第二密封件410的径向内部位置。

此处所述的第二密封件410可具有至阴极组件140的旋转轴290的变化距离，特别是变化径向距离，如图5中举例所示。第二密封件410的第一部分可与旋转轴290相隔第一径向距离。第二密封件410的第二部分可与旋转轴290相隔第二径向距离，第二径向距离小于第一径向距离。第二密封件410的第三部分可与旋转轴290相隔第三径向距离，第三径向距离大于第二径向距离。

此处所述的第二密封件410可包括弹性材料或以弹性材料制成，弹性材料举例为丁腈橡胶(Nitrile-Butadien-Rubber，NBR)、氟橡胶(Fluorkarbon-Kautschuk，FKM)、及类似者。

此处所述的阴极驱动单元130可包括此处所述的第一密封件210、此处所述的第二密封件410、或第一密封件210及第二密封件410两者。

此处所述的阴极驱动单元130可包括绝缘布置。如此处所述的绝缘布置可包括第一绝缘构件262及第二绝缘构件264，第二绝缘构件264相邻于第一绝缘构件262。第一绝缘构件262可具有第一侧422及第二侧424，第一侧422面对凸缘120，第二侧424面对支撑构件150。第一绝缘构件262可具有通孔430，通孔430从第一侧422延伸至第二侧424。阴极驱动单元130可包括此处所述的第一密封件210。第一密封件210可布置于第一绝缘构件262与第二绝缘构件264之间。阴极驱动单元130可替代地或额外地包括此处所述的第二密封件410。第二密封件410可布置于第一绝缘构件262的第一侧422。通孔430布置于第二密封件410的径向外部位置。

图6绘示根据此处所述多个实施方式的沉积设备100的示意图。沉积设备100包括阴极驱动单元130，阴极驱动单元130包括此处所述的第一密封件210及第二密封件410。

此处所述的阴极驱动单元130可包括第一轴610。第一轴610可用以提供功率至阴极组件140，阴极组件140固定于阴极驱动单元130，如图6中举例所示。第一轴610可用于驱动阴极组件140的靶材的旋转。第一轴610可连接于靶材，此靶材举例为管状靶材。第一轴610可连接于电源，特别是高电压电源。第一轴610可用于在阴极驱动单元130的操作期间提供有高电压。

第一轴610可在相同于阴极组件140的旋转轴290的方向中延伸。绝缘布置、第一绝缘构件262及/或第二绝缘构件264可围绕第一轴610。第一密封件210可围绕第一轴610。

此处所述的阴极驱动单元130可包括第二轴620，如图6中举例所示。第二轴620可用于定向及/或对准阴极组件140的磁铁组件。通过定向及/或对准磁铁组件，可确保靶材材料从靶材射出的溅射方向。第二轴620可连接于磁铁组件。磁铁组件可在溅射期间为静态或可移动的。举例来说，当基板为静态时，磁铁组件可“摆动(wobble)”(移动超过角度+/-30°)。

第二轴620可在相同于阴极组件140的旋转轴290及/或相同于第一轴610的方向中延伸。第一轴610可围绕第二轴620的至少一部分。第一轴610可为外部轴。第二轴620可为内部轴。第一轴610可基本上与第二轴620为同轴。绝缘布置、第一绝缘构件262及/或第二绝缘构件264可围绕第二轴620。第一密封件210可围绕第二轴620。

此处所述的阴极驱动单元130可包括轴承，轴承用以支撑阴极组件140。阴极组件140可在轴承处固定于阴极驱动单元130。轴承可用以在阴极驱动单元130的操作期间处于高电压。轴承可接接触阴极组件140的第一轴610。轴承可接触支撑构件150或由支撑构件150支撑。

第一轴610用于连接高电压电源。有鉴于第一轴610与轴承之间的接触及轴承与支撑构件150之间的接触，第一轴610的高电压经由轴承传送至支撑构件150。有鉴于这一点，支撑构件150在阴极驱动单元130的操作期间也处于高电压。

虽然前述针对本公开的多个实施方式，但在不脱离本公开的基本范围可设计本公开的其他及进一步实施方式，并且本公开的范围由下方的权利要求书决定。

Claims (20)

1.一种用以沉积材料于基板上的沉积设备，其特征在于，包括：

处理腔室，具有凸缘；以及

阴极驱动单元，所述阴极驱动单元耦接于所述凸缘，所述阴极驱动单元包括：

支撑构件；

绝缘布置，所述绝缘布置的至少一部分分离所述支撑构件与所述凸缘，所述绝缘布置包括第一绝缘构件及第二绝缘构件，所述第二绝缘构件相邻于所述第一绝缘构件；及

密封件，位于所述第一绝缘构件与所述第二绝缘构件之间。

2.根据权利要求1所述的沉积设备，其中所述支撑构件用以在所述阴极驱动单元的操作期间处于高电压。

3.根据权利要求1所述的沉积设备，其中所述密封件用以避免在所述支撑构件与所述凸缘之间产生电弧。

4.根据权利要求1至3的任一项所述的沉积设备，其中所述密封件密封所述第一绝缘构件与所述第二绝缘构件之间的间隙。

5.根据权利要求1至3的任一项所述的沉积设备，其中所述密封件为带状密封件，围绕阴极组件的旋转轴。

6.根据权利要求1至3的任一项所述的沉积设备，其中所述沉积设备用以沉积于垂直定位基板上。

7.根据权利要求1至3的任一项所述的沉积设备，其中所述沉积设备用以沉积于大面积基板上。

8.一种阴极驱动单元，用于阴极组件，所述阴极驱动单元用以耦接至处理腔室的凸缘，其特征在于，所述阴极驱动单元包括：

支撑构件，用以在所述阴极驱动单元的操作期间处于高电压；

绝缘布置，其中所述绝缘布置的至少一部分配置成分离所述支撑构件与所述处理腔室的所述凸缘，所述绝缘布置包括第一绝缘构件及第二绝缘构件，所述第二绝缘构件相邻于所述第一绝缘构件；以及

密封件，位于所述第一绝缘构件与所述第二绝缘构件之间。

9.一种用以沉积材料于基板上的沉积设备，其特征在于，包括：

处理腔室，具有凸缘；以及

阴极驱动单元，所述阴极驱动单元耦接于所述凸缘，所述阴极驱动单元包括：

支撑构件；

第一绝缘构件，分离所述支撑构件与所述凸缘，所述第一绝缘构件具有第一侧及第二侧，所述第一侧面对所述凸缘，所述第二侧面对所述支撑构件，所述第一绝缘构件具有通孔，所述通孔从所述第一侧延伸至所述第二侧；以及

密封件，位于所述第一绝缘构件与所述凸缘之间，其中所述通孔布置于所述密封件的径向外部位置。

10.根据权利要求9所述的沉积设备，其中所述支撑构件用以在所述阴极驱动单元的操作期间处于高电压。

11.根据权利要求9所述的沉积设备，其中所述密封件用以避免在所述支撑构件与所述凸缘之间产生电弧。

12.根据权利要求9至11的任一项所述的沉积设备，其中所述密封件密封所述阴极驱动单元与所述凸缘之间的间隙。

13.根据权利要求9至11的任一项所述的沉积设备，其中所述密封件为带状密封件，围绕阴极组件的旋转轴。

14.根据权利要求9至11的任一项所述的沉积设备，其中所述第一绝缘构件通过第一紧固件紧固于所述支撑构件，所述第一紧固件设置于所述通孔中。

15.根据权利要求9至11的任一项所述的沉积设备，其中所述密封件具有至阴极组件的旋转轴的改变距离。

16.根据权利要求9至11的任一项所述的沉积设备，其中所述密封件为第二密封件，其中所述阴极驱动单元更包括：

绝缘布置，所述绝缘布置包括所述第一绝缘构件及第二绝缘构件，所述第二绝缘构件相邻于所述第一绝缘构件；以及

第一密封件，布置于所述第一绝缘构件与所述第二绝缘构件之间。

17.根据权利要求9至11的任一项所述的沉积设备，其中所述沉积设备用以沉积于多个垂直定位基板上。

18.根据权利要求9至11的任一项所述的沉积设备，其中所述沉积设备用以沉积于多个大面积基板上。

19.一种阴极驱动单元，用于阴极组件，所述阴极组件具有旋转轴，所述阴极驱动单元用以耦接于处理腔室的凸缘，其特征在于，所述阴极驱动单元包括：

支撑构件，用以在所述阴极驱动单元的操作期间处于高电压；

第一绝缘构件，配置以分离所述支撑构件与所述处理腔室的所述凸缘，所述第一绝缘构件具有第一侧及第二侧，所述第一侧用以面对所述凸缘，所述第二侧面对所述支撑构件，所述第一绝缘构件具有通孔，所述通孔从所述第一侧延伸至所述第二侧；以及

密封件，位于所述第一绝缘构件处，其中所述通孔布置于所述密封件的径向外部位置。

20.根据权利要求19所述的阴极驱动单元，其中所述密封件为第二密封件，其中所述阴极驱动单元更包括：

绝缘布置，所述绝缘布置包括所述第一绝缘构件及第二绝缘构件，所述第二绝缘构件相邻于所述第一绝缘构件；以及

第一密封件，布置于所述第一绝缘构件与所述第二绝缘构件之间。

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