噴塗機和操作噴塗機的方法
2023-04-28 04:45:01 1
專利名稱：噴塗機和操作噴塗機的方法
技術領域：
本發明涉及一種通過噴射的方法噴塗基片的噴塗機，該噴塗機包含一處理腔室和一安置在所述處理腔室內的靶電極，目標物質能夠從靶電極朝基片的方向噴塗以塗覆基片，本發明也涉及一種操作噴塗機的方法。
背景技術：
在傳統噴塗機中，新插入的靶電極必須被預噴塗或在處理開始之前在真空中調節一段時間。這是必要的因為噴射靶電極必須在實際預期的噴塗過程之前被調節從而保障噴塗過程的無故障操作。特別是，所述靶電極必須在處理開始之前通過逐漸提高噴射功率的方式提升到操作溫度，因為尤其是陶瓷靶電極，可能會因突然引入高噴射功率時產生的熱應力噴射而毀壞。而且，在噴塗艙室充滿後，靶電極被來自清潔工作的幹擾物質覆蓋，比如水分子或灰塵。即使在靶電極製造之後清除靶電極表面的殘留物，例如切削油、指印等，這些汙染物可能已經滲入到靶電極材料的較深的分子層並且可能不容易由清潔過程清除。出於這個原因，預噴射還用於在實際噴塗過程開始之前將靶電極表面從這些汙染物中解放出來。
在預噴射階段期間，需要大量的基片。比如從大概80到100個基片。這種對基片的需求產生了高的成本，基片用於對靶電極進行預噴射，每一次靶電極都被更換。而且，由於這些基片不適合進一步的使用，所以必須被廢棄。
為了削減這些成本，例如在基片垂直排列的噴塗機內，使用所謂的虛擬載體用於預噴射來代替載體上更昂貴的基片是可能的。然而，使用虛擬載體有兩個缺點。首先，當預噴射階段完成時，虛擬載體也必須廢棄或清潔並且無塵存放，其次，接下來使用的在操作期間傳送通過噴塗機內部的加熱裝置的加工載體沒有被提升到操作溫度。這就是說，預噴射階段沒有產生希望的加工條件。而且，除了加工載體以外必須提供虛擬載體。
另一個可能性在於旋轉置於所述靶電極和所述基片之間的間隙中的一個所謂的金屬柵，所述金屬柵的目的是吸收在預噴射階段所噴射的微粒並且防止基片被不期望的噴塗。除了用於旋轉金屬柵的精細結構之外，在這點上不利的是，，金屬柵必須在接近所述基片處旋轉，結果在生產過程中噴出的任何噴塗微粒都能夠到達基片上。每一個為了覆蓋在預噴射模式中所塗覆的所述表面而添加的設備都會致使這種解決方案更昂貴。
發明目的從此開始，本發明的目的在於，提供一種噴塗機和一種操作噴塗機的方法，通過這種方法在噴塗機運行時減少材料的費用，特別是基片的費用。
在本發明中，利用根據權利要求1所述的一種噴塗機和根據權利要求22所述的一種方法實現了這一目的。
本發明的通過噴射的方式噴塗基片的噴塗機包含一個處理腔室和被安置於處理腔室的一靶電極，靶電極材料能夠從靶電極朝基片的方向噴射以塗覆所述基片，所述噴塗機具有將噴射方向調整到第一方向從而在第一操作模式下操作噴塗機和將噴射方向調整到第二方向從而在第二操作模式下操作噴塗機的裝置。所述裝置用於可選擇的改變所述噴射方向。因此，例如，在每種操作模式下能夠確定噴射方向是否應該指向基片或者是否噴射應該在與此不同的方向上發生。
噴射方向意指被噴射的材料主要運動的方向。本領域的技術人員可以理解微粒的運動方向在主要噴射方向上發生散射。一個主要的噴射方向是可決定的，然而，可能被指定到所述噴射方向。
切換操作模式時噴射方向的調節或者在調節中的改變可能由操作人員實現。所述噴塗機被設計成噴射方向是可以改變的而不需要噴射腔室內的幹預，即不需要預先排空所述腔室。
尤其，所述第一方向是朝向基片的方向並且所述第二方向是遠離基片的方向。因此，在不同的操作階段，無論通過機器運送的基片在本階段內是否被噴塗靈活的改變都是有範圍的。
朝向所述基片的方向指基本垂直於基片表面的方向或基片通過所述噴塗機傳送的傳送平面的方向。朝向基片的方向進一步指從靶電極噴射的微粒在噴射方向上沒有顯著的散射能夠到達基片表面。
所述噴塗機是可變的，對於靶電極的預噴塗，優選第二操作模式，並且對於用來自靶電極的材料通過噴射塗覆基片，選用第一操作模式。在兩位置(第二位置用於預噴射遠離基片的方向，第一位置是常規的，預期的塗覆操作朝向基片的方向)的最小值之間改變噴射方向的可能性，而不用因為排列改變而排空所述噴塗機，決定了本發明。
在本發明中，所述陰極被加工成使得噴射方向能被調節基本垂直於所述靶電極的表面。因此，所述常規噴塗操作的噴射方向被調節基本垂直於靶電極表面且垂直於基片表面。因此，靶電極表面基本平行於基片表面，噴射優選地從靶電極表面上產生。
然而，在預噴射期間，噴射方向應該被調節到遠離基片的方向。這意味著在噴射方向上噴射的微粒不會達到所述基片表面。這會避免在預噴射階段期間不必要的基片消耗。然而，因為噴塗機內的情況與期望的噴塗過程期間的情況在其它方面是一樣的，空的基片載體可以傳送通過所述噴塗機從而被加熱。這意味著預噴射階段可能被用於創造對於操作必要的加工條件。所述載體在預期的噴塗操作的開始已經可以被有效地使用。
在這點上，「預噴射」意指噴塗機的運轉或者先於實際預期噴塗過程的預操作。
所述噴塗機如預期那樣的使用減少了用於基片或虛擬載體的所述材料的需求，基片或虛擬載體隨後必須廢棄或清潔並儲藏。這導致所述噴塗機的操作期間成本的優勢。
調整噴射方向的裝置被特別形成以便所述噴射方向可以通過旋轉噴射方向經過一個角度而改變，尤其是90°到180°之間的角度。從而，噴射方向能夠旋轉遠離基片平面。
優選地，所述噴塗機有一個用於收集靶電極在第一方向上噴射出的材料的收集設備。例如，所述收集設備可以是一金屬收集器。就形狀和排列而言，該收集設備被形成或定位成，使得在預噴射期間，幾乎沒有可能被噴射的顆粒撞擊到用於基片的傳送板，汙染殼體或安裝在噴塗腔室內的其他元件。
所述收集設備可以有一設置成基本垂直於第二方向的表面。然而，同樣可想像到的是金屬收集器的V形排列，其設置為由其邊緣描述的開口區域基本上垂直於第二方向設置，以便噴射的微粒通過這個開口。無論如何應該形成並設置收集設備以便在預噴射階段期間噴射的微粒撞擊到收集區。
尤其是，所述噴塗機有一承載所述靶電極的平板陰極。平板陰極有一基本平坦的靶電極表面，在常規噴塗操作中該靶電極表面基本平行於基片的傳送平面。
用於調節所述噴射方向的裝置有一特別用於旋轉平板陰極的旋轉機械裝置。藉助於本發明，在預噴射階段期間，所述噴射方向能夠被相對於期望的噴塗操作期間的噴射方向旋轉。自然地，所述旋轉機械裝置能夠從外面開動，即，不需要該噴塗機的排空，從而依賴於正進行的是預噴塗還是所期望的噴塗，噴塗方向能夠在至少兩個方向之間旋轉。
所述旋轉機械裝置可以製成使得平板陰極可繞所述陰極的縱軸旋轉。
對於靶電極相對於所述基片表面的預噴射，陰極可以是傾斜的或可以旋轉一個角度。這意味著靶電極的表面被旋轉遠離所述基片平面，優選橫向地，傾斜地或是朝著尾部的相反的方向。結果，在預噴射期間避免噴射的微粒撞擊到用於基片的傳送板和基片載體上。所述陰極的傾斜也意味著所述旋轉軸不必在陰極的縱向的中心。旋轉軸可以被平行的和稍微傾斜於陰極縱軸的軸替代，只要實現了在預噴射階段期間將噴射方向遠離靶電極的功能。
所述旋轉機械裝置包括一馬達驅動器。
在另一個實施例中，所述噴塗機包括承載所述靶電極的可旋轉陰極，靶電極相對於陰極的載體結構被可旋轉的安裝。一個可旋轉的陰極通常包含一圓柱形載體，靶電極安裝在圓柱形載體上。在操作中，旋轉靶電極從而確保所述物質均衡的移除。此外，準備了磁鐵系統，磁鐵系統基本上決定了所述噴射的方向。
所述噴塗機包括一磁鐵系統，磁鐵系統通過一旋轉機械裝置安裝，以便磁鐵系統能夠相對於陰極的載體結構旋轉。就此而論，所述磁鐵裝置可以相對於所述陰極在預噴射位置和操作位置之間旋轉。
所述磁鐵系統可以被安裝在一磁鐵載體上。這意味著所述載體，和磁鐵裝置一起，可相對於所述陰極旋轉。
所述陰極，特別是連同其載體結構和磁鐵系統，安裝在噴塗腔室以便能夠通過旋轉機械裝置旋轉。
所述旋轉機械裝置包括一馬達驅動器。
所述陰極也可能包括用於配置第一磁鐵系統的裝置和用於配置第二磁鐵系統的裝置，所述第一磁鐵系統用於將噴射方向調節到第一方向上，所述第二磁鐵系統用於將噴射方向調節到第二方向上。因此，一可旋轉的磁電管被裝備帶來附加的第二磁場。鑑於第一磁場被設置為，在此磁場的作用下，靶電極物質朝向基片的方向噴射用於基片的噴塗，所述第二磁場設置為，在此磁場的作用下，靶電極物質朝向遠離基片的方向噴射。所述磁鐵的排列使得可以選定一個區域，即，一個斜拋面或扇形，靶電極物質優選地沿著該區域噴射。
在第一操作模式期間所述第一磁鐵系統被特別激活，而在第二操作模式期間所述第二磁鐵系統被特別激活，當時不需要的磁鐵系統則失效。
如果使用依靠線圈勵磁的磁鐵系統，而不是裝備永磁鐵的磁鐵系統，每種情況下所需要的磁場能夠被簡便的激活或使失效。可是，連裝備永磁鐵的磁鐵系統都能夠通過移動一足夠厚的，軟磁的金屬防護罩而激活或失效，該金屬罩在磁鐵系統的前面大約5mm厚，所述金屬防護罩，依靠其大的多的磁導率，幾乎完全吸收並且因此類似於將永磁鐵發出的磁場短路。另一可能性在於排列管狀靶電極內部的磁鐵系統以便通過朝向管狀靶電極的旋轉軸旋轉磁極所引起的失效作用而使磁鐵系統旋轉，。結果，在靶電極表面上的各自的「向後」旋轉的磁鐵系統的磁場變得如此弱以致磁電管噴射過程不能形成。
因此第一磁鐵系統和/或第二磁鐵系統特別包含可以通過在打開和關閉之間切換來激活和使失效的電磁鐵。
第一磁鐵系統和/或第二磁鐵系統可以包含永磁鐵，所述磁鐵系統能夠通過在所述各自磁鐵系統和所述靶電極表面之間設置屏蔽元件來激活或使失效，尤其是軟磁金屬罩。
第一磁鐵系統和/或第二磁鐵系統可以包含永磁鐵，並且靶電極內部的磁鐵系統可以設置為使磁鐵系統能夠通過相對所述靶電極的表面旋轉各自磁鐵系統的磁極而激活和使失效。
本發明的目的還通過一種操作噴塗機的方法實現，特別是根據上述任一權利要求所述的噴塗機，包括下列步驟a)將一靶電極插入噴塗腔室；b)排空所述噴塗腔室；c)調節噴射方向指向遠離基片平板的第一方向；d)所述靶電極預噴射；e)調節噴射方向到朝向基片平板的第二方向；以及f)通過噴射來自靶電極的材料來噴塗基片，步驟c)能夠在步驟b)之前或之後執行。
在第一方向和第二方向之間尤其可以存在一個介於90°和180°之間的角度。於是，在預噴射期間噴射方向相對於所述基片的方向，即執行常規噴塗操作的方向，旋轉一個至少90°的角度。因此，在預噴射期間，噴射不是發生在基片的方向，而是發生在——關於基片——橫向地、傾斜地對著尾部，或是在基片相反的方向上對著尾部。結果，防止了噴塗材料對基片或移動通過噴塗腔的基片載體的不期望的碰撞。
在步驟a)中，除了所述靶電極之外，用於收集在第一方向上噴射的材料的收集設備可能被插入到噴塗腔。
該收集設備可能被定位和成形為使得所述開口或由其邊緣所描述的碰撞區被設置成基本上垂直於第二方向。
在步驟e)中所述噴射方向可以通過旋轉一平板陰極進行調節。
所述噴射方向可以優選地傾斜一個至少90°的角度。
在步驟e)中所述噴射方向可以通過旋轉一可旋轉陰極的磁鐵系統或通過旋轉整個陰極進行調節。
在步驟c)和e)中所述噴射方向的調整也可以通過插入或者激活兩磁鐵裝置進行，該磁鐵裝置可以被徑向定位偏離可旋轉的陰極。
本發明的進一步的目的與優點由下面的特定實施例描述。在這裡，圖1a是一噴塗機橫截面的部分剖面圖；圖1b是本發明的噴塗機橫截面的部分剖面圖；圖2是一有可旋轉的陰極的陰極結構的平面圖；圖3是本發明的可旋轉的陰極的剖視圖；和圖4是本發明的噴塗機在另一實施例中的部分剖面圖。
具體實施例方式
圖1a所示為一噴塗機的局部區域的剖面圖。該剖面圖包含兩個間隔室1、1』，在每一間隔室內設有一個平板陰極2、2』。噴塗材料從靶電極表面3、3』噴射以塗覆基片4a、4b和4c，該基片沿傳送方向T傳送通過所述靶電極。平板4，在所述噴塗過程期間基片4a、4b、4c被安裝在其上，在下文作為傳送板或基片板4提到。
從靶電極3、3』噴射的微粒有一朝向基片4a、4b、4c的噴塗面的運動方向，所述運動方向被標明噴射方向S。在平板陰極2、2』的例子中，所述噴射方向S1被調節基本垂直於靶電極表面3、3』。因此，通常，靶電極表面3、3』被調整平行於基片4a、4b、4c的傳送方向T，所述傳送方向T和噴射方向S1也被調整的基本互相垂直。圖1a示出了所述陰極2、2』在正常的、預期的噴塗操作中的位置。
通過給陰極2、2』提供一現有技術的磁場，靶電極3、3』的噴塗速度能夠被提高。產生所述磁場的所述磁鐵裝置通常位於所述靶電極材料之後，以傳送板4表示。
在所述靶電極3、3』的預噴射期間，例如在靶電極變化以後不可避免的，如圖1a所示陰極2、2』的排列引起一系列基片4a、4b、4c在質量上不適當的噴塗，結果是在這個預備的階段被傳送通過靶電極3、3』的所述基片4a、4b、4c此後必須被拋棄。在所述噴塗機進行常規的噴塗操作以前，這些基片4a、4b、4c的使用導致了相當高的成本費用。
圖1b揭示了一種根據本發明對此問題的解決方案。所述平板陰極2、2』和所述間隔室1、1』被裝備一用於旋轉所述陰極2、2』的裝置，該裝置的排列方式不同於常規的排列方式(見圖1a)。所述旋轉設備被自然的形成以便其能夠在所述機器的運行期間從外部激勵，就是說不需要打開和排空所述機器。這意味著所述兩種模式「預噴射」和「期望的噴塗操作」之間的轉換能夠通過操作人員執行，包括所述機器處於工作狀態時。
通過平板陰極2、2』的旋轉，被指向基片4a、4b、4c的所述噴射方向S，用於根據圖1a的常規操作，被旋轉遠離(方向S2)基片4a、4b、4c或遠離基片2的所述傳送板4。
在圖1b中，被安裝在第一噴塗分隔室1內的第一靶電極3相對於其原始的排列(虛線所示)旋轉大約90°。因此，所述噴射方向S也旋轉到平行於所述基片4a、4b、4c的所述表面或者平行於傳送板T的方向。
一金屬板5平行於被旋轉90°的所述平板陰極2的靶電極表面3安裝，用於在所述預噴射階段期間收集從靶電極3噴射的物質。
在所述第二分隔室1』內，在預噴射階段期間所述陰極2』相對於其操作位置(見圖1a)被旋轉180°。因此，在預噴射階段期間所述噴射方向S2與正常操作期間的噴射方向S1相反。一金屬收集器5』被相應的安裝在所述分隔室1』的後方。
自然的，為了預噴射，陰極2、2』可以在任何遠離所述傳送板4的方向上旋轉，比如傾斜地朝向後部。因此，所述金屬收集器5、5』也被排列在這個方向上。
在圖1b的例子中，所述各個陰極2、2』的旋轉軸與所述陰極2、2』的中心縱軸一致。然而，所述旋轉軸也可以被偏移，例如橫向偏移。所述陰極2、2』可以被任何機械裝置旋轉、傾斜或轉動。例如，在本實施例中所述旋轉機械裝置為一馬達驅動器。旋轉機械裝置可以被集成到所述陰極結構或所述噴塗分隔腔1、1』。
在圖1b中，兩個不同陰極的用於靶電極3、3』的預噴射的特定的位置被示出。在預噴射期間從所述靶電極3被發射的微粒被金屬板5或5』收集。在靶電極轉換期間所述金屬板5或5』可以連同靶電極3和3』一起交換。
一旦靶電極3、3』可以使用，所述陰極2、2』被旋轉進入圖1a所示的操作位置，同時所述噴射方向S被旋轉到平行於所述靶電極表面3、3』的基片平板4的方向。在所述靶電極3、3』的這個位置，所述基片4a、4b、4c可以被塗覆。
圖2示出一基本是圓柱形的可旋轉的陰極2的陰極結構，例如可以被用於玻璃噴塗、顯示器產品和相關的領域。所述靶電極物質3，在圖3中的剖視圖可見，被安裝在所示陰極結構內一圓柱形支撐結構上。操作中所述可旋轉的陰極2通過驅動器6相對於其中軸A旋轉從而從靶電極均勻的剝離和去除物質。
如圖3剖視圖所示，沿一縱軸或沿垂直於所述陰極2的縱軸，所述陰極2包括用於增加所述噴射速度的一磁鐵系統7。在可旋轉的陰極的情況下，所述磁鐵系統7的排列基本決定了所述噴射方向S1、S2。在本實施例中，如徑向剖視圖特別顯示的，所述磁鐵系統7被徑向的安裝在某一方向S1上，該方向基本與所述噴射方向一致。因此，所述磁場也朝向這個方向。為了以預想的方式進行噴塗操作，所述磁鐵系統7設置為固定在所述噴塗腔中，同時靶電極3在箭頭R指示的方向上相對於所述陰極的縱軸旋轉。在此操作模式，所述磁鐵系統7設置為使得噴射方向S1被指向基本垂直於將被噴塗的所述基片(未示出)的表面。
在有旋轉陰極的傳統噴塗機的實施例中，在預噴塗階段期間後來必須廢棄的基片或者虛擬靶被噴塗，在本發明的裝置中，所述可旋轉的陰極的磁鐵系統7可以圍繞軸向的軸A旋轉從而改變噴射方向S。類似於圖1所示的連同所述平板電極2一起，所述磁場可以，例如，旋轉90°對著側面(箭頭D1)，旋轉180°對著後部(箭頭D2)，或者轉向任何期望的方向，例如傾斜於後部，遠離基片表面或者傳送板。選擇旋轉的角度，可以考慮所述噴塗機的構造。所述靶電極一準備好用於操作，所述磁鐵系統7(並且因此所述噴射方向)就被朝向所述基片或者朝向所述基片傳送板。
在圖3內，所述磁鐵裝置7旋轉進入所述磁鐵系統7將被假設用於預噴射的位置，該過程由所述箭頭D1、D2和所述磁鐵系統7旋轉之後的位置圖解說明。通過磁鐵裝置7，所述噴射方向被相應地從用於噴塗操作的方向S1分別旋轉到一個選定的用於預噴射的方向S2。
然而，設備為如下事實做了準備，為了預噴射，所述整個陰極2連同磁鐵系統7被旋轉，正如圖3中由箭頭D』所指示的。因此，旋轉的角度可以根據所述噴塗機的構造選擇。
用於所述磁鐵系統7的所述旋轉機械裝置能夠有任何形式。例如，可以為馬達驅動器做準備，在馬達驅動器的幫助下磁鐵系統7能在所述預噴射階段和所述常規噴塗操作開始之間相對於所述陰極的縱軸A旋轉。
在一定程度上依賴空間條件，所述磁鐵系統7在所述預噴射位置與所述操作位置之間的旋轉可以通過進一步旋轉的執行被實現。在這點上，整個陰極1能夠被旋轉一個相應的角度，或者僅僅是所述磁鐵載體能夠被旋轉，所述磁鐵系統7被附加到磁鐵載體上。設備也能夠為用於磁鐵系統7的分離的載體做準備，所述載體能夠與所述磁鐵系統7一起相對於陰極1被旋轉。
同樣當可旋轉的陰極2被使用時，在所述噴塗腔內的金屬板或收集器表面被安裝在打算用於預噴塗的所述噴塗方向S2。所述金屬板形成和定位使得在預噴塗期間沒有被噴塗的材料撞擊到所述基片或傳送板。在靶電極改變期間，所述金屬板可以同所述靶電極3一起被交換。
本發明的另一可供選擇的實施例如圖4所示。該圖示出了有三個可旋轉的陰極2、2』、2」的噴塗機的一部分剖視圖，所述陰極2、2』、2」設置成一個跟著另一個。這些陰極2、2』、2」中的每一個有一在基片板4的方向上產生磁場的第一磁鐵裝置8，從而在常規的期望的噴塗操作期間，第一噴射方向S 1基本垂直於基片平面4。另外，所述陰極2、2』、2」中的每一個包括另外一個磁鐵裝置9，然而，產生一個磁場從而所述噴射方向被旋轉到指向遠離傳送板4的方向S2上。這個指向遠離方向的第二磁場確保，在預噴射階段期間，所述被噴射的物質被安裝在所述陰極2側面的所述金屬板10收集。特別是在帶有垂直的安裝陰極2、2』、2」的噴塗機的情況中，所述第二旋轉方向S2被相對所述第一方向旋轉180°。這樣在預期的噴塗操作期間通過任何微粒剝離所述金屬收集器10產品的噴塗能實現儘可能少的損害。然而，同樣設備也應用於具有水平排列的陰極的噴塗機，例如通過「上噴(sputter-up)」法(噴射方向S1向上)操作的玻璃噴塗機的情況。相反地，在噴塗機具有水平排列的陰極且處於「下噴(sputter-down)」(噴射方向S1向下)方向的情況下，第二噴射方向S2更加有利，第二方向相對於選擇用於噴射操作的噴射方向S1被旋轉大約90°，如圖4所示。在此設備中，所述金屬收集器10能製作使得向下降落的微粒被收集。例如，有一L形橫截面的金屬板可以被使用其基本水平的部分用於下落的微粒收集。顯然兩相對的噴射方向S1和S2的180°的旋轉在「下噴」過程中比較不利，由於在這種情況下金屬收集器會被置於陰極或基片傳送板4之上，那麼所述碎片微粒必須落在經過的基片上。
如上所述，用於所述預噴射操作的所述噴射方向S2也能被調整的傾斜或經過180°朝向後部。所述金屬收集器10也相應地設置以便噴塗腔的內部儘可能少的被汙染。
在所述預噴射階段期間當所述噴塗機被操作時，只有第二磁鐵系統9在陰極內被激活，相反所述第一磁鐵系統8在常規噴塗操作中被插入或激活。顯而易見，所述第一磁鐵系統8或第二磁鐵系統9的激活可以被執行不需要預先排空噴塗機，從而可以在兩操作階段期間進行直接的操縱轉換。
對於所述的所有實施例，依賴噴塗機的類型，本發明可以在陰極垂直、水平或傾斜安裝的情況下或陰極可旋轉的情況下實現。因此，所述收集設備也能被水平、傾斜或垂直安裝。
為了收集非預期的從金屬收集器分離的物質，容器可能被安裝在金屬收集器之下用於收集所述材料。
藉助於提出的解決方案，在預噴射階段期間被噴塗的基片的使用或虛擬載體的使用可以被避免。結果，所述操作費用能夠被全面降低。而且，避免了對在預噴射階段已經被噴塗的所述基片或所述虛擬靶的拋棄。
權利要求
1.一種通過噴射方式噴塗基片(4a、4b、4c)的噴塗機，包含一處理腔室和一安裝在處理腔室內的靶電極(3、3』)，目標物質可從所述靶電極(3、3』)朝向所述基片(4a、4b、4c)的方向噴塗從而覆蓋所述基片(4a、4b、4c)，其特徵在於所述噴塗機包括，為在第一操作模式下預噴射靶電極而將噴射方向(S)調節第一方向(S1)的裝置，以及為在第二操作模式下操作噴塗機而將噴射方向(S)調節到第二方向的裝置。
2.根據權利要求1所述的噴塗機，其特徵在於所述第一方向(S1)是一朝向所述基片(4a、4b、4c)的方向並且所述第二方向(S2)是一遠離所述基片(4a、4b、4c)的方向。
3.根據權利要求1或2所述的噴塗機，其特徵在於所述噴塗機可在第一操作模式和第二操作模式之間調整，所述第一操作模式用於通過噴射來自靶電極(3、3』)的材料噴塗基片(4a、4b、4c)，而所述第二操作模式用於對所述靶電極(3、3』)進行預噴射。
4.根據上述任一權利要求所述的噴塗機，其特徵在於用於調節所述噴射方向(S)的裝置被特別形成使得所述噴射方向(S)可以通過將所述噴射方向(S)旋轉一個角度而改變，尤其是一個90°和180°之間的角度。
5.根據上述任一權利要求所述的噴塗機，其特徵在於所述噴塗機有一用於在第二方向上收集從所述靶電極噴射的物質的收集設備(5、5』、10)。
6.根據權利要求5所述的噴塗機，其特徵在於所述收集設備(5、5』、10)被設置並成形為使得所述開口或由其邊緣所描述的碰撞表面基本垂直於所述第二方向。
7.根據上述任一權利要求所述的噴塗機，其特徵在於所述噴塗機包括承載所述靶電極(3、3』)的平板陰極(2、2』)。
8.根據權利要求7所述的噴塗機，其特徵在於用於調節所述噴射方向(S)的裝置包括一用於旋轉所述平板陰極(2、2』)的旋轉機械裝置。
9.根據權利要求8所述的噴塗機，其特徵在於所述旋轉機械裝置可以成形為使得所述平板陰極(2、2』)可圍繞所述陰極(2、2』)的一縱軸旋轉。
10.根據權利要求7-9之一所述的噴塗機，其特徵在於為了進行靶電極的預噴射，所述陰極(2、2』)可以傾斜或相對所述基片表面旋轉一個角度，特別是一個90°和180°之間的角度。
11.根據權利要求9或10所述的噴塗機，其特徵在於所述旋轉驅動裝置包括馬達驅動器。
12.根據權利要求1-6之一所述的噴塗機，其特徵在於所述噴塗機包括一承載靶電極(3)的可旋轉的陰極(2、2』、2」)，所述靶電極(3)設置為可以相對所述陰極(2、2』、2」)的載體結構旋轉。
13.根據權利要求12所述的噴塗機，其特徵在於所述噴塗機包括一磁鐵系統(7)，依靠一旋轉機械裝置，所述磁鐵系統(7)設置為可以相對所述陰極(2)的載體結構旋轉。
14.根據權利要求13所述的噴塗機，其特徵在於所述磁鐵系統(7)設置於一磁鐵載體上。
15.根據權利要求12所述的噴塗機，其特徵在於所述陰極(12)連同其載體結構以及所述磁鐵系統(7)設置在所述噴塗腔內從而其可通過旋轉機械裝置旋轉。
16.根據權利要求13-15之一所述的噴塗機，其特徵在於所述旋轉機械裝置包括一馬達驅動器。
17.根據權利要求12所述的噴塗機，其特徵在於所述陰極(2、2』、2」)包括，用於將調節所述噴射方向調節到第一方向(S1)上的第一磁鐵系統(9)的定位裝置和用於將調節所述噴射方向調節到第二方向(S2)上的第二磁鐵系統(8)的定位裝置。
18.根據權利要求17所述的噴塗機，其特徵在於所述第一磁鐵系統(8)在所述第一操作模式期間被激活，所述第二磁鐵系統(9)在所述第二操作模式期間被激活。
19.根據權利要求18所述的噴塗機，其特徵在於所述第一磁鐵系統(8)和/或所述第二磁鐵系統(9)包含電磁鐵，該電磁鐵能夠通過在打開和關閉之間切換而激活或失效。
20.根據權利要求18所述的噴塗機，其特徵在於所述第一磁鐵系統(8)和/或所述第二磁鐵系統(9)包含永磁鐵，所述磁鐵系統(8、9)每一個都能通過在各個所述磁鐵系統(8、9)和所述靶電極表面(3、3』)之間設置屏蔽元件，特別是軟磁金屬屏蔽罩，來激活和失效。
21.根據權利要求18所述的噴塗機，其特徵在於所述第一磁鐵系統(8)和/或所述第二磁鐵系統(9)包含永磁鐵，並且靶電極(3、3』)內的所述磁鐵系統(8、9)設置為每個所述磁鐵系統(8、9)都能夠通過各個磁鐵系統(8、9)的磁極相對於靶電極表面(3、3』)的旋轉而激活或失效。
22.一種操作噴塗機的方法，特別是根據上述任一項權利要求所述的噴塗機，其特徵在於如下步驟a)將靶電極(3、3』)插入噴塗腔；b)排空所述噴塗腔；c)將調節所述噴塗方向(S)調節到遠離所述基片板(4)的第一方向(S1)；d)對所述靶電極(3、3』)進行預噴射；e)將調節所述噴塗方向(S)調節到朝向所述基片板(4)的第二方向(S2)；以及f)通過噴射來自所述靶電極(3、3』)的材料塗覆基片(4a、4b、4c)，而步驟c)可以在步驟b)之前或之後執行。
23.根據權利要求22所述的方法，其特徵在於在所述第一方向和所述第二方向之間可以存在一角度，特別是90°和180°之間的角度。
24.根據權利要求22或23所述的方法，其特徵在於在步驟a)，除所述靶電極(3、3』)之外，用於收集在所述第一方向上噴射的材料的收集設備(5、5』、10)被插入所述噴塗腔。
25.根據權利要求24所述的方法，其特徵在於所述收集設備(5、5』、10)設置為使得所述開口或由其邊緣所描述的碰撞表面被調節到基本垂直於所述第二方向。
26.根據權利要求22至25中任意一項所述的方法，其特徵在於在步驟e)中所述噴射方向(S)可以通過旋轉一平板陰極(2、2』)來進行調節。
27.根據權利要求26所述的方法，其特徵在於所述噴射方向(S)傾斜一個角度，特別是一個90°和180°之間的角度。
28.根據權利要求22至25中任意一項所述的方法，其特徵在於在步驟e)中所述噴射方向(S)通過旋轉一可旋轉陰極的磁鐵系統(7)或通過旋轉承載所述磁鐵系統的所述管狀陰極(2)來進行調節。
29.根據權利要求22至25中任意一項所述的方法，其特徵在於在步驟c)和e)中，所述噴射方向的調節通過激活和失效至少兩個磁鐵裝置來進行，該磁鐵裝置可以設置為在可旋轉的陰極徑向的偏移。
全文摘要
一種通過噴射的方法噴塗基片的噴塗機，包含一處理腔和一安裝在處理腔內的靶電極(3、3』)，靶電極材料能夠從靶電極在朝向基片的方向上噴塗以覆蓋基片。所述噴塗機包括，為預噴射靶電極而將噴射方向(S)調節到指向遠離基片的方向的裝置，以及為通過噴射來自靶電極(3、3』)的物質來噴塗基片而將噴射方向(S)調節到指向基片的方向的裝置。例如，排列的改變可以通過圍繞平板陰極2的縱軸將所述陰極(2、2』)旋轉一個90°或180°的角度來實現。一種相應的方法包括如下步驟將靶電極(3、3』)插入噴塗腔；排空所述噴塗腔；將噴射方向(S)調節到遠離基片平板4的方向；靶電極(3、3』)預噴射；將噴射方向(S)調節到指向基片平板4的方向；以及通過噴射來自靶電極(3、3』)的材料噴塗基片。
文檔編號C23C14/54GK1932072SQ20061008746
公開日2007年3月21日 申請日期2006年6月8日 優先權日2005年9月15日
發明者奧立弗·海梅勒 申請人:應用薄膜有限責任與兩合公司