[发明专利]多槽真空连接器

说明书

技术领域

本发明涉及一种连接系统，用于将柱形目标可释放地固定在心轴上。

背景技术

在最近十年里越来越多地使用具有旋转柱形目标的柱形磁控管。柱形目标在操作时必须进行支承、旋转、冷却和供给能量。通常，溅射设备通过在柱形目标(悬臂模式)一端处的一个端块或者在柱形目标的两端处的两个端块来供给能量。该一个或两个端块装备有旋转心轴，目标安装在该旋转心轴上。当目标耗尽时，用过的目标必须从心轴上拆卸，以便用新的目标代替它。因此，在心轴和目标之间的连接必须为可释放。

柱形目标的支承、旋转、供给能量和冷却都通过心轴来进行。柱形目标的一侧(保持目标材料的外侧)在真空下操作，而柱形目标的另一侧(内侧)在冷却剂(通常为水)的基本更高压力下操作，该冷却剂循环通过目标。在心轴和柱形目标之间的交界面处产生水泄漏的问题导致发展了各种真空连接器和密封系统。此外，在悬臂安装情况下，施加在心轴上(因此在连接器上)的力矩很可能导致在目标端部上的很高应力，从而需要足够厚的目标管，这又增加了心轴目标连接器的负载。

US-A-5591314(Vanderstraetem，目前的Bekaet Advanced Coating)公开了一种连接系统，以便通过螺纹心轴轴环接合在目标外表面上的螺纹而将柱形目标可释放地固定在心轴上。该系统在本领域中已知，并已经大范围使用多年。不过，该系统有一个缺点。螺纹心轴轴环需要进行螺旋运动，以便将目标固定在心轴上。这样的螺旋运动很难将轴环定位成相对于心轴为直角。结果是，柱形目标和心轴有并不百分之百相互对齐的危险，这损害了连接器的使用寿命和密封。

WO-A1-2004/085902(Bekaert Advanced Coatings)介绍了用于柱形目标的通用连接系统。一方面，在图1、2、3、5和6中所示的实施例都有相同或相似的螺旋螺纹系统，从而也需要存在上述缺点的螺旋运动。另一方面，WO-A1-2004/085902的图4介绍了具有非螺旋槽的连接器。不过，有限元分析和试验表明在该螺旋槽附近的应力高到不可接受。

WO-A2-2006/135528(Applied Films Corporation)公开了一种使用夹子的系统，它对螺纹目标和端块部件进行改进，以便使它们能够进行夹持。改进包括在目标的端部附近形成圆形槽，并将保持环插入该槽中，以便保持凸缘环，该凸缘环环绕目标的端部。夹环套装在凸缘和变化的心轴上。没有螺纹部分的目标也这样固定。不过，与上面的示例类似，在单个槽(它为螺旋形或柱形)附近的应力也将高到不可接受。

发明内容

本发明的目的是避免现有技术的缺点。

本发明的还一目的是提供一种柱形磁控管溅射系统，它有先进的连接系统，而没有泄漏。

本发明的还一目的是提供一种连接系统，通过该连接系统，目标容易安装和更换。

根据本发明的第一方面和本发明的第一实施例，提供了一种连接系统，该连接系统将柱形目标可释放地固定在心轴上。

该连接系统包括：

(a)心轴，该心轴有凸缘部分；

(b)柱形目标，该柱形目标有抵靠心轴的凸缘部分的端部部分，该端部部分有外周边表面；

(c)界面环，该界面环有：内周表面，用于与端部部分的外周表面接合；以及凸缘末端，该凸缘末端抵靠心轴的凸缘部分；以及

(d)紧固装置，用于通过界面环将柱形目标紧固在心轴上；

该连接器的特征在于端部部分具有两个或更多分开的圆形槽，这些圆形槽与界面环的所述内周表面接合。

分开的圆形槽并不为螺旋形，且并不形成螺纹固定。因此，避免了定位在直角的问题。两个或更多分开的槽使得应力能够分散在各个槽上，这增加了使用寿命，避免了过早断裂。

根据本发明的优选实施例，有三个或更多分开的圆形槽，这些圆形槽与界面环的内周表面接合。

紧固装置可以包括夹环，该夹环用于在一侧与界面环接合，在另一侧与心轴接合。

夹环可以由两个或更多的夹环段组成，且界面环也可以由两个或更多的界面环段组成。

界面环段的接头由夹环段覆盖，即界面环段的接头和夹环段的接头定位成并不彼此邻近。

在可选实施例中，圆形槽由两个或更多分开的环制成，这些环位于目标的端部部分上并形成外周表面。这些分开的环可以在目标上移动，并避免对目标自身的机械加工。

在还一可选实施例中，各夹环段与相应界面环段形成单个金属件。

在优选实施例中，两个或更多分开的圆形槽通过在所述柱形目标中的机械加工操作而形成。