專利名稱：膜或薄層離子化沉積的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域是使用離子化沉積生產(chǎn)薄層或膜。
背景技術(shù)：
電子和半導(dǎo)體元件被用于數(shù)量日益增加的消耗品和商業(yè)電子產(chǎn)品，通訊設(shè)備和數(shù)據(jù)交換產(chǎn)品。這些消耗品和商業(yè)產(chǎn)品的部分例子為電視機(jī)、電腦、手機(jī)、尋呼機(jī)、掌上或手提電腦、便攜收音機(jī)、汽車立體聲系統(tǒng)，或遙控器。隨著對(duì)于這些消耗品和商業(yè)電子元件的需求增加，也要求那些用于消耗品和商業(yè)的相同產(chǎn)品變得更小，且更便捷。
作為這些產(chǎn)品尺寸降低的結(jié)果，構(gòu)成產(chǎn)品的元件必須也變小和/或變薄。那些需要減小尺寸或按比例減小的元件的例子是微電子芯片互聯(lián)、半導(dǎo)體芯片元件、電阻器、電容器、印刷電路或插線板、配線、鍵盤(pán)、觸摸板和芯片組件。
當(dāng)電子和半導(dǎo)體元件尺寸減小或按比例減小時(shí)，任何在較大元件中存在的缺陷會(huì)在按比例縮小的元件中被放大。因而，如果可能，在為了生產(chǎn)更小電子產(chǎn)品而按比例縮小元件之前，在較大元件中存在的或可能存在的缺陷都應(yīng)該識(shí)別出來(lái)并得到糾正。
為了識(shí)別并糾正電子、半導(dǎo)體和通訊元件中的缺陷，應(yīng)該分解并分析使用的元件、材料和生產(chǎn)那些元件的生產(chǎn)過(guò)程。在一些情況下，電子、半導(dǎo)體和通訊/數(shù)據(jù)交換元件包含多層材料，例如金屬、金屬合金、陶瓷、無(wú)機(jī)材料、聚合物或有機(jī)金屬材料。材料層通常很薄(厚度數(shù)量級(jí)小于幾十個(gè)埃)。為了提高材料層的質(zhì)量，材料層形成的工藝——如金屬或其他化合物的物理氣相沉積——需要評(píng)估，并且如果可能，修改和提高。
為了改進(jìn)材料層沉積工藝，必須測(cè)定并定量表面和/或材料組成，檢測(cè)缺陷或不完善之處。對(duì)于材料單層或多層沉積的情況，不應(yīng)當(dāng)監(jiān)控材料的實(shí)際單層或多層，而應(yīng)當(dāng)監(jiān)控用于生產(chǎn)位于基材或其他表面上的材料層的材料和材料表面，或位于靶材料和基材或其他表面間的插入設(shè)備，如線圈和瞄準(zhǔn)儀。例如，當(dāng)通過(guò)濺射含有金屬的靶將沉積金屬層沉積到表面或基材上時(shí)，來(lái)自靶的偏轉(zhuǎn)或釋放的原子和分子必須經(jīng)過(guò)一個(gè)途徑到達(dá)基材或其他表面，能夠形成平坦均勻的沉積。來(lái)自靶的原子和分子在偏轉(zhuǎn)或釋放后經(jīng)過(guò)自然和/或期望的途徑將在表面或基材上形成不均勻的沉積，包括表面或基材中的溝和洞。對(duì)于一定的表面和基材，為了獲得表面或基材上更均勻的沉積、涂層和/或膜，需要對(duì)離開(kāi)靶的原子和分子重新定向。
因而，需要發(fā)展和利用沉積設(shè)備和濺射腔系統(tǒng)以使表面和/或基材上涂層、膜或沉積的均勻性最大化。線圈和線圈組，如由HoneywellElectronic MaterialsTM生產(chǎn)的那些，是位于濺射腔或離子化的等離子體設(shè)備當(dāng)中的消耗品，濺射腔或離子化的等離子設(shè)備能夠重新定向?yàn)R射原子和/或分子在基材和/或適宜表面形成更均勻的膜和/或?qū)印榱吮尘澳康?，這些系統(tǒng)和/或沉積設(shè)備中存在線圈，其作為誘導(dǎo)耦合設(shè)備來(lái)產(chǎn)生足夠密度的二次等離子體，以離子化至少部分金屬原子從靶噴出。在離子化金屬等離子體系統(tǒng)中，初級(jí)等離子體形成，而且通常由磁電管限制在靶附近，而后引發(fā)原子(如Ti原子)從靶表面噴出。線圈系統(tǒng)形成的二次等離子體產(chǎn)生Ti，Cu & Ta離子(依賴于被濺射的材料)。然后，這些金屬離子被基材表面形成的外殼區(qū)域吸引到薄片。此處所用的術(shù)語(yǔ)“外殼”是指在等離子體和任何固體表面形成的邊界層。該區(qū)域可以通過(guò)對(duì)薄片和/或基材施加偏置電壓控制。
由于使用的金屬或金屬合金棒的尺寸，傳統(tǒng)線圈和線圈組可能很昂貴并難于生產(chǎn)。例如，在一些線圈組中，直徑約為“1”-“1.3”的鉭棒用來(lái)生產(chǎn)線圈(支撐和連接)輪轂。因而，需要使用沉積設(shè)備、濺射腔系統(tǒng)和/或離子化等離子體沉積系統(tǒng)，來(lái)發(fā)展更薄、更小和最終更成本節(jié)約的線圈和線圈組。也需要保證那些新的線圈和線圈組與所用的靶具有相對(duì)相近的壽命，因?yàn)闇p小線圈、線圈組和靶物質(zhì)壽命的差別，至少可以在線圈和靶都更換之前，減少停止設(shè)備或系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)更換線圈的次數(shù)。
發(fā)明概述此處描述的線圈組件，包括a)至少一個(gè)線圈；b)與至少一個(gè)線圈耦合的至少一個(gè)輪轂，其中至少一個(gè)輪轂包括至少兩個(gè)支撐部件。此處描述線圈組件形成和/或生產(chǎn)的方法，包括a)提供線圈；b)提供具有至少兩個(gè)支撐部件的至少一個(gè)輪轂；和c)將至少一個(gè)輪轂與線圈耦合。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是預(yù)期的輪轂設(shè)計(jì)的示意2是預(yù)期線圈組件的示意3是預(yù)期線圈組件的示意4是預(yù)期線圈組件的示意5是預(yù)期濺射組件的示意圖主題說(shuō)明使用沉積設(shè)備、濺射腔系統(tǒng)和/或離子化等離子體沉積系統(tǒng)生產(chǎn)的可應(yīng)用的更薄、更小和最終更成本節(jié)約的線圈和線圈組已經(jīng)得到了驚人的發(fā)展，并將在此處公開(kāi)。這些新的線圈和線圈組具有與所用靶相對(duì)類似的壽命，因?yàn)槿缜八?，減小線圈、線圈組和靶壽命的差別，至少可以在線圈和靶物質(zhì)都更換之前，減少停止設(shè)備或系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)更換線圈的次數(shù)。
為了實(shí)現(xiàn)提高線圈和線圈組的成本節(jié)約，同時(shí)減少材料使用量的目的，最小化線圈和/或線圈組與靶使用壽命的差別，和最大化基材上沉積的膜、涂層和/或?qū)拥木鶆蛐裕€圈組已經(jīng)發(fā)展到可以使用更小直徑的輪轂和在一些實(shí)施方式中使用更小、更薄的線圈。
特別是，此處描述的線圈組件包括a)至少一個(gè)線圈；和b)與至少一個(gè)線圈耦合的至少一個(gè)輪轂，其中至少一個(gè)輪轂包括至少兩個(gè)支撐部件。此處描述線圈組件形成和/或生產(chǎn)的方法，包括a)提供線圈；b)提供具有至少兩個(gè)支撐部件的至少一個(gè)輪轂；和c)將至少一個(gè)輪轂與線圈耦合。
預(yù)期線圈組件包括至少一個(gè)線圈和在一些預(yù)期實(shí)施方式中，線圈組件包括至少兩個(gè)線圈。如下所述，預(yù)期的線圈可以包含任何合適的包括金屬和金屬合金的材料。預(yù)期的線圈可以具有任何合適的厚度，取決于使用需要。然而，應(yīng)當(dāng)理解，此處描述的輪轂允許線圈厚度明顯小于傳統(tǒng)線圈厚度。在一些實(shí)施方式中，預(yù)期線圈是那些被認(rèn)為“薄”的線圈。此處所用表述“薄線圈”是指厚度小于約0.2英寸的線圈。在另一些預(yù)期的實(shí)施方式中，線圈厚度小于約0.13英寸。而在另一些實(shí)施方式中，線圈厚度小于約0.1英寸-約0.010英寸。線圈也可具有高度和/或直徑。在一些實(shí)施方式中，線圈高度小于約3英寸。在另一些實(shí)施方式中，線圈高度小于約2.5英寸。而在另一些實(shí)施方式中，線圈高度小于約2英寸。和在其他實(shí)施方式中，線圈高度小于約1.5英寸。
另外，預(yù)期的線圈組件包括與至少一個(gè)線圈耦合的至少一個(gè)輪轂，其中至少一個(gè)輪轂包括至少兩個(gè)支撐部件。預(yù)期的一個(gè)或多個(gè)輪轂與線圈通過(guò)螺絲釘、螺桿或螺桿組件、焊接接點(diǎn)耦合，其中焊接接點(diǎn)是使用傳統(tǒng)焊接技術(shù)或其他較不傳統(tǒng)技術(shù)形成的，如激光焊接或電子束(e-beam)焊接。所述一個(gè)或多個(gè)輪轂也可以是通過(guò)使用傳統(tǒng)模鑄技術(shù)形成線圈時(shí)模鑄形成的，如注入模鑄。
此處，圖1-4是一個(gè)預(yù)期的輪轂設(shè)計(jì)示意圖和可能的至少一個(gè)輪轂與線圈材料怎樣耦合的示意圖。然而，應(yīng)該理解，所述至少一個(gè)輪轂可以包含任何合適的形狀，只要能基本實(shí)現(xiàn)前述的目標(biāo)。此處所用的術(shù)語(yǔ)“輪轂”是指與至少一個(gè)線圈材料、濺射腔系統(tǒng)材料和/或電連接材料耦合的支撐設(shè)備。此處所用的“耦合”是指物質(zhì)或部件的兩部分的物理連接(界面物質(zhì)的粘貼、連接)，或物質(zhì)或部件兩部分間的物理和/或化學(xué)連接，包括鍵力如共價(jià)鍵和離子鍵，和非鍵力如范得華的、靜電的、庫(kù)侖的、氫鍵的和/或磁性的吸引力。在預(yù)期實(shí)施方式中，輪轂材料包括與線圈和/或靶材料相同的材料；然而并不總需要輪轂材料、線圈材料和靶材料相同。例如，線圈可以包含鉭，而至少一個(gè)輪轂可以包含鉭合金，如TaN.
用于生產(chǎn)輪轂的材料可以包含任何合適的材料，如以下列舉的適合靶的材料，然而，預(yù)期的該材料包含至少與線圈材料和/或靶材料相似和/或相匹配的材料。另外，至少一個(gè)輪轂的直徑可以明顯小于傳統(tǒng)輪轂直徑，包括那些直徑小于或等于約“0.7”的輪轂。在優(yōu)選實(shí)施方式中，至少一個(gè)輪轂的直徑小于或等于約“0.5”。在另外優(yōu)選實(shí)施方式中，至少一個(gè)輪轂的直徑小于或等于約“0.4”。
在一些實(shí)施方式中，所述至少一個(gè)輪轂包括尺寸、形狀和至少兩個(gè)不同直徑。在其他實(shí)施方式中，至少一個(gè)輪轂包括兩個(gè)或更多不同形狀、尺寸和/或直徑，取決于消費(fèi)者和/或賣(mài)主，線圈和/或線圈組構(gòu)造過(guò)程中可用的沉積設(shè)備和/或材料的需求。至少一個(gè)輪轂的至少兩個(gè)不同直徑是通過(guò)支撐部件耦合在一起形成的，其中，每個(gè)支撐部件具有一個(gè)直徑。例如，圖1所示一個(gè)預(yù)期輪轂100包括第一部件110，其具有直徑115，其中該部件不直接與線圈(未示出)耦合；與第一部件110耦合的第二部件120，其與線圈耦合，并具有比第一部件110直徑115大的直徑125。輪轂100還具有開(kāi)孔130，其以“通氣孔”為特征，輔助支撐螺釘(未示出)安裝后螺釘孔的通氣。在本實(shí)施方式中，第一部件通過(guò)第二部件與線圈耦合。預(yù)期的是，如果多于一個(gè)輪轂與核心耦合，每個(gè)輪轂可以具有與耦合于線圈的其他一個(gè)或多個(gè)輪轂不同的尺寸、形狀和/或直徑。
至少一個(gè)輪轂包括少則一個(gè)輪轂與線圈材料耦合，多則十個(gè)輪轂與線圈材料耦合。在另外其他實(shí)施方式中，部分和/或全部輪轂可以與沉積設(shè)備的壁耦合，和/或與電連接耦合。圖2-4示出了預(yù)期線圈組件200-400，其中多個(gè)輪轂210、310和410與線圈220、320和420耦合。圖4也示出了如線圈420具有高度430的線圈。圖2和圖3是線圈組件俯視圖，只顯示了線圈220和320的寬240和340。
如前所述，輪轂的設(shè)計(jì)部分提供了線圈材料的支撐，所以不需要每個(gè)輪轂都與沉積設(shè)備的壁耦合。在一些實(shí)施方式中，輪轂可以使線圈材料與線圈材料耦合。在一些實(shí)施方式中，一個(gè)輪轂和/或多個(gè)輪轂不只提供線圈支撐，也可以作為熱傳導(dǎo)設(shè)備，將熱量從線圈和/或?yàn)R射腔/設(shè)備傳輸?shù)皆O(shè)備外部。在一些實(shí)施方式中，熱傳輸設(shè)備是和/或被用作熱導(dǎo)管，將熱量從受體或?yàn)R射區(qū)域傳輸出來(lái)。從線圈和/或?yàn)R射腔的熱量傳輸導(dǎo)致更穩(wěn)定的二次等離子體，沒(méi)有明顯的對(duì)流。
在與至少一個(gè)輪轂相同的方式中，線圈可以包含任何適合的材料，其至少與輪轂材料和/或靶相似和/或匹配。在另外的實(shí)施方式中，生產(chǎn)的線圈可以比傳統(tǒng)線圈和/或線圈組更薄或更小。
應(yīng)用于沉積設(shè)備中線圈或線圈組的電流可以被改造和/或設(shè)計(jì)為適合較小直徑輪轂的設(shè)計(jì)，在一些實(shí)施方式中，為了能夠得到類似傳統(tǒng)線圈和/或線圈組所獲得的原子和/或分子方式，采用更小直徑材料生產(chǎn)線圈。應(yīng)該理解，輪轂和/或線圈的電流和尺寸應(yīng)該配合工作來(lái)適合對(duì)原子和/或分子的定向，原子和/或分子從靶濺射到表面和/或基材，采用的方式使得原子和/或分子的沉積比現(xiàn)在傳統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備和方法更均勻。
在一些實(shí)施方式中，也期望地包括傳感系統(tǒng)，它將a)包括簡(jiǎn)單的裝置/設(shè)備和/或機(jī)械啟動(dòng)，和簡(jiǎn)單的確定表面或材料磨損、耗盡和/或惡化的方法；b)提醒操作者何時(shí)維修是需要的，反對(duì)按特定的維修時(shí)間表來(lái)檢查材料的質(zhì)量；和c)通過(guò)減少和/或避免材料過(guò)早更換或修理來(lái)減少和/或避免材料浪費(fèi)。此處預(yù)期的傳感裝置和傳感器系統(tǒng)能夠在美國(guó)臨時(shí)應(yīng)用專利No60/410540中找到，在此完整地引入其公開(kāi)內(nèi)容。
在此描述的形成和/或生產(chǎn)線圈組件的方法，包括a)提供線圈；b)提供具有至少兩個(gè)支撐部件的至少一個(gè)輪轂；c)將至少一個(gè)輪轂與線圈耦合?？梢砸匀魏魏线m的方法提供線圈和/或至少一個(gè)輪轂，包括a)從供應(yīng)商處購(gòu)買(mǎi)至少一些線圈和/或至少一個(gè)輪轂；b)在廠房，使用從另外來(lái)源提供的材料準(zhǔn)備或生產(chǎn)一些線圈和/或至少一個(gè)輪轂；c)在廠房或當(dāng)?shù)?，使用同樣由廠房或當(dāng)?shù)厣a(chǎn)或提供的材料準(zhǔn)備或生產(chǎn)線圈和/或至少一個(gè)輪轂。使用前述的一種或多種耦合方法和設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)至少一個(gè)輪轂和線圈的耦合。
圖5是預(yù)期濺射靶組件500，包括濺射靶510和具有多個(gè)輪轂525的線圈520，其中濺射靶510與背板505耦合，且其中線圈520通過(guò)至少一個(gè)輪轂525與至少一個(gè)側(cè)壁530耦合。通過(guò)來(lái)自靶510的原子濺射，層540在基材550上形成。
如圖5所示，在此預(yù)期的濺射靶和濺射靶組件包括任何合適的形狀和尺寸，取決于在PVD工藝中的應(yīng)用和設(shè)備。在此預(yù)期的濺射靶還包括表面材料和核心材料(包括背板)，其中表面材料與核心材料通過(guò)和/或圍繞氣體室或氣流耦合。表面材料和核心材料通常包含同樣的元素組成或化學(xué)組成/成分，或表面材料的元素組成和化學(xué)組成改變或更改，與核心材料不同。在大部分實(shí)施方式中，表面材料和核心材料包含相同的元素組成和化學(xué)組成。然而，在一些實(shí)施方式中，靶使用壽命到期時(shí)檢測(cè)是重要的，或?yàn)R射混合材料層是重要的，這時(shí)可以將表面材料和核心材料設(shè)計(jì)成可以改變以包含不同元素組成和化學(xué)組成。
表面材料是靶在任何可測(cè)到的點(diǎn)及時(shí)暴露于能量源的部分，也是整體靶材料用于產(chǎn)生作為表面涂層需要的原子和/或分子的一部分。
濺射靶、線圈和/或輪轂通常包括任何材料能夠a)可靠的形成濺射靶、線圈和/或輪轂；b)當(dāng)能量源轟擊時(shí)從靶(有時(shí)是線圈)噴射出來(lái)；和c)適合形成薄片或表層上的最終涂層或前體涂層。應(yīng)該理解，雖然線圈包括的材料被認(rèn)為與噴射物質(zhì)相同或相似，線圈可以噴射原子，或可以不噴射原子。線圈濺射主要取決于線圈與等離子體和薄片的偏差。預(yù)期的適合做濺射靶、線圈和/或輪轂的材料是金屬、金屬合金、導(dǎo)電聚合物、導(dǎo)電合成材料、導(dǎo)電單體、絕緣體材料、硬掩模材料和任何其他適合的濺射材料。在此處所用的術(shù)語(yǔ)“金屬”指元素周期表d-區(qū)和f-區(qū)中的元素，以及那些具有類似金屬特性的元素，如硅和鍺。在此處所用的詞d-區(qū)是指那些電子填充了圍繞元素核的3d、4d、5d和6d軌道的元素。在此處所用的詞f-區(qū)是指那些電子填充了圍繞元素核的4f和5f軌道的元素，包括鑭系元素和錒系元素。優(yōu)選金屬包括鈦、硅、鈷、銅、鎳、鐵、鋅、釩、鋯、鋁和鋁基材料、鉭、鈮、錫、鉻、鉑、鈀、金、銀、鎢、鉬、鈰、钷、釷或它們的組合。更優(yōu)選的金屬包括銅、鋁、鎢、鈦、鈷、鉭、鎂、鋰、硅、錳、鐵或它們的組合。最優(yōu)選的金屬包括銅、鋁和鋁基材料、鎢、鈦、鋯、鈷、鉭、鈮或它們的組合。預(yù)期和優(yōu)選材料的例子，包括鋁和銅，用于超細(xì)顆粒鋁和銅濺射靶；鋁、銅、鈷、鉭、鋯和鈦，用于200-300mm濺射靶以及mm級(jí)靶；鋁，用于鋁濺射靶，將鋁在表面層濺射薄、高度均一的“種子”層。應(yīng)該理解，此處所用詞“及其組合”指在一些濺射靶中可能含有金屬雜質(zhì)，如銅濺射靶中含有鉻和鋁雜質(zhì)，或有意的用金屬和其他材料的組合物構(gòu)成濺射靶，如包括合金、硼化物、碳化物、氟化物、氮化物、硅化物、氧化物和其它物質(zhì)的靶。
術(shù)語(yǔ)“金屬”也包括合金、金屬/金屬組合物、金屬陶瓷組合物、金屬聚合物組合物和其他金屬組合物。此處預(yù)期的合金包括金、銻、砷、硼、銅、鍺、鎳、銦、鈀、磷、硅、鈷、釩、鐵、鉿、鈦、銥、鋯、鎢、銀、鉑、鉭錫、鋅、鋰、錳、錸和/或銠。特別的合金包括金銻、金砷、金硼、金銅、金鍺、金鎳、金鎳銦、金鉑、金磷、金硅、金銀鉑、金鉭、金錫、金鋅、鉑鋰、鉑錳、鉑鎳、鉑鈀、鈀錸、鈀銠、銀砷、銀銅、銀鎵、銀金、銀鈀、銀鈦、鈦鋯、鋁銅、鋁硅、鋁硅銅、鋁鈦、鉻銅、鉻錳鈀、鉻錳鉑、鉻鉬、鉻釕、鈷鉑、鈷鋯鈮、鈷鋯銠、鈷鋯鉭、銅鎳、鐵鋁、鐵銠、鐵鉭、鉻硅氧化物、鉻釩、鈷鉻、鈷鉻鎳、鈷鉻鉑、鈷鉻鉭、鈷鉻鉭鉑、鈷鐵、鈷鐵硼、鈷鐵鋯、鈷鎳、鈷鎳鉻、鈷鎳鐵、鈷鎳鉿、鈷鈮鉿、鈷鈮鐵、鈷鈮鈦、鐵鉭鉻、錳銥、錳鈀鉑、錳鉑、錳銠、錳釕、鎳鉻、鎳鉻硅、鎳鈷鐵、鎳鐵、鎳鐵鉻、鎳鐵銠、鎳鐵鋯、鎳錳、鎳釩、鎢鈦和/或它們的組合物。
至于此處其他預(yù)期濺射靶、線圈和/或輪轂的材料，以下組合物可以作為預(yù)期濺射靶、線圈和/或輪轂的例子(雖然列舉并不詳盡)硼化鉻、硼化鑭、硼化鉬、硼化鈮、硼化鉭、硼化鈦、硼化鎢、硼化釩、硼化鋯、碳化硼、碳化鉻、碳化鉬、碳化鈮、碳化硅、碳化鉭、碳化鈦、碳化鎢、碳化釩、碳化鋯、氟化鋁、氟化鋇、氟化鈣、氟化鈰、冰晶石、氟化鋰、氟化鎂、氟化鉀、氟化稀土、氟化鈉、氮化鋁、氮化硼、氮化鈮、氮化硅、氮化鉭、氮化鈦、氮化釩、氮化鋯、硅化鉻、硅化鉬、硅化鈮、硅化鉭、硅化鈦、硅化鎢、硅化釩、硅化鋯、氧化鋁、氧化銻、氧化鋇、鈦酸鋇、氧化鉍、鈦酸鉍、鈦酸鍶鋇、氧化鉻、氧化銅、氧化鉿、氧化鎂、氧化鉬、五氧化二鈮、氧化稀土、二氧化硅、單氧化硅、氧化鍶、鈦酸鍶、五氧化二鉭、氧化錫、氧化銦、氧化錫銦、鋁酸鑭、氧化鑭、鈦酸鉛、鋯酸鉛、鋯酸-鈦酸鉛、鋁化鈦、鈮酸鋰、氧化鈦、氧化鎢、氧化釔、氧化鋅、氧化鋯、碲化鉍、硒化鎘、碲化鎘、硒化鉛、硫化鉛、碲化鉛、硒化鉬、硫化鉬、硒化鋅、硫化鋅、碲化鋅和/或它們的組合物。
此處所述濺射來(lái)自靶的原子或分子生成的薄層或膜可以在任何數(shù)量或連續(xù)性的層上形成，包括其他金屬層、基材層、絕緣層、硬掩模或止刻蝕層、照相平版印刷層、抗反射層等等。在一些優(yōu)選實(shí)施方式中，絕緣層包括預(yù)期的絕緣材料，由Honeywell International，Inc.生產(chǎn)或公開(kāi)的材料，包括但不限于(a)FLARE(聚亞芳基醚)，如那些已授權(quán)專利US5959157、US5986045、US6124421、US6156812、US6172128、US6171687、US6214746和未決的申請(qǐng)09/197478、09/538276、09/544504、09/741634、09/651396、09/545058、09/587851、09/618945、09/619237、09/792606中公開(kāi)的；(b)基于damantane材料，如未決的申請(qǐng)09/545058，SerialPCT/US01/22204，2001年10月17日提交，Serial PCT/US01/50182，2001年12月31日提交，60/347195，2002年1月8日提交和60/350187，2002年1月15日提交；(c)通常認(rèn)定美國(guó)專利5115082，5986045和6143855，和通常認(rèn)定國(guó)際專利WO01/29052，2001年4月出版，和WO01/29141，2001年4月26日出版；和(d)納米孔徑硅材料和硅基化合物，如在以下授權(quán)專利中的化合物US6022812、US6037275、US6042994、US6048804、US6090448、US6126733、US6140254、US6204202、US6208014和未決申請(qǐng)09/046474、09/046473、09/111084、09/360131、09/378705、09/234609、09/379866、09/141287、09/379484、09/392413、09/549659、09/488075、09/566287和09/214219，在此完整引入以上專利公開(kāi)內(nèi)容；(e)Honeywell HOSP有機(jī)氧硅烷。
薄片或基材可以包括任何適當(dāng)?shù)幕緸楣腆w的材料。特別希望的基材應(yīng)該包括玻璃、陶瓷、塑料、金屬或涂覆金屬、或組合物質(zhì)。在優(yōu)選實(shí)施方式中，基材包括砷化硅或砷化鍺染料或薄片表面，如在銅、銀、鎳或金的鉛框架中發(fā)現(xiàn)的封裝表面；在電路板或成套互聯(lián)軌跡(package interconnect trace)、via-wall或剛性元件界面中的銅表面(“銅”包括純銅和它的氧化物)；基于聚合物的封裝或面板界面，如在基于聚酰亞的柔性組件，鉛或其他金屬合金焊接球表面；玻璃和聚合物，如聚酰亞胺。在更優(yōu)選實(shí)施方式中，基材包括通常在包裝和電路板工業(yè)中的材料，如硅、銅、玻璃或聚合物。
在此預(yù)期的基材還包括至少兩層材料。一材料層包括含有前述基材材料的基材。另一材料層包括含有聚合物、單體、有機(jī)化合物、無(wú)機(jī)化合物、有機(jī)金屬化合物、連續(xù)層和納米孔隙層的層。
此處所用的術(shù)語(yǔ)“單體”指任何可以與自身或以重復(fù)方式與不同的化學(xué)物質(zhì)形成共價(jià)鍵的化學(xué)物質(zhì)。單體間重復(fù)鍵的形成會(huì)產(chǎn)生線性的、分枝的、超分枝的或三維的產(chǎn)品。而且，單體自身包括重復(fù)的結(jié)構(gòu)單元，當(dāng)聚合時(shí)，從這些單體形成的聚合物被命名為“嵌段聚合物”。單體可以屬于多種的分子化學(xué)分類，包括有機(jī)、有機(jī)金屬或無(wú)機(jī)分子。單體的分子量可以有很大變化，從40Dalton到20000Dalton。然而，特別是當(dāng)單體包括重復(fù)結(jié)構(gòu)單元時(shí)，單體可以具有更高的分子量。單體還可以包括另外的基團(tuán)，如用于交叉耦合的基團(tuán)、此處所用的術(shù)語(yǔ)“交聯(lián)”是指以下過(guò)程至少兩個(gè)分子或長(zhǎng)分子的兩部分通過(guò)化學(xué)作用連接到一起。該作用可以以多種不同的方式產(chǎn)生，包括共價(jià)鍵、形成氫鍵、憎水作用、親水作用、離子或靜電作用。而且，分子相互作用也可以通過(guò)分子和自身之間或兩個(gè)或更多分子間的至少臨時(shí)物理連接表現(xiàn)。
預(yù)期聚合物也可以包括功能團(tuán)或結(jié)構(gòu)部分，包括芳香系和鹵化功能團(tuán)。而且，適合的聚合物可以具有多種構(gòu)造，包括均聚物和雜聚物。此外，或選擇的聚合物可以有多種形式，如線性的、分枝的、超分枝的和三維的、預(yù)期聚合物的分子量跨越很寬范圍，通常在400-400000Dalton或更多。
預(yù)期的無(wú)機(jī)化合物的例子是硅酸鹽、鋁酸鹽和包括過(guò)渡金屬的化合物。有機(jī)化合物的例子包括聚亞芳基醚、聚酰亞胺和聚酯。預(yù)期有機(jī)金屬化合物的例子包括聚(二甲基硅氧烷)、聚(乙烯基硅氧烷)和聚(三氟丙基硅氧烷)、基材層也可以包括多個(gè)空隙，如果需要材料具有納米孔隙，而不是連續(xù)的。空隙通常為球形的，但可選擇的或另外的可以具有任何適合的形狀，包括管狀的、薄層狀的、平圓形的和其他形狀的。還預(yù)期空隙可以具有任何合適的直徑。進(jìn)一步預(yù)期至少一些空隙可以與空隙連接構(gòu)成具有相當(dāng)數(shù)量的連接或“開(kāi)放”孔隙的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選空隙具有小于1毫米的平均直徑，更優(yōu)選具有小于100納米的平均直徑，還更優(yōu)選具有小于10納米的平均直徑。進(jìn)一步預(yù)期空隙在層內(nèi)均勻或無(wú)規(guī)分散。在優(yōu)選實(shí)施方式中，空隙在層內(nèi)均勻分散。
實(shí)施例如圖1-4所示，預(yù)期輪轂可以是具有兩個(gè)直徑的螺桿，包括兩個(gè)具有不變的內(nèi)螺紋的8#螺釘孔的支撐結(jié)構(gòu)，其中較大直徑的支撐結(jié)構(gòu)被電子束焊接到線圈和/或線圈材料的外直徑。應(yīng)該理解，螺桿的位置也可以使用其他底托裝置。這個(gè)線圈設(shè)計(jì)使用較小的輪轂，因而降低了線圈組的成本。而且，因?yàn)樵谝恍┣闆r下，輪轂更薄，更長(zhǎng)，相同的線圈可以造的更薄，最終減小靶和線圈壽命的差別。在本實(shí)施例中，輪轂和/或線圈可以由較低級(jí)的鉭或其他材料制造。
在本實(shí)施例中，至少一個(gè)輪轂是由CNC-車床制造的，該車床鏇坯、打孔和4th輪轂打磨。CNC-車床具有帶電工具(live tooling)和獨(dú)立的棒料進(jìn)給器。至少一個(gè)輪轂是由395或495鉭和電子束焊接到0.125”×2”圓線圈。然后，線圈被用在ENCORE系統(tǒng)的濺射腔。線圈具有200mm和300mm設(shè)計(jì)，其中200mm線圈至少包括5個(gè)輪轂，而300mm線圈至少包括7個(gè)輪轂。本實(shí)施例中，預(yù)期輪轂設(shè)計(jì)和尺寸的特殊尺寸再次在圖1-4中顯示。然而應(yīng)當(dāng)理解，本實(shí)施例不限于此處展現(xiàn)的主旨。
所以，本發(fā)明公開(kāi)了膜或?qū)与x子化沉積設(shè)備和方法的實(shí)施方式和應(yīng)用。然而，很明顯的，對(duì)于那些本領(lǐng)域的技術(shù)人員，除了已經(jīng)描述的，許多更大的修改都可以不超出此處本發(fā)明的主旨。因此，本發(fā)明主旨不被限制，除了包括在此處公開(kāi)的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求的主旨之內(nèi)的。而且，在理解說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求，所有術(shù)語(yǔ)都應(yīng)該理解為與文章上下文一致的最寬的可能方式，特別的，術(shù)語(yǔ)“包括”應(yīng)該理解為以非特定的方式引用的元素、組分或步驟，即引用的元素、組分或步驟是現(xiàn)有的、使用的或與其他未明確引用的元素、組分或步驟相結(jié)合的。
權(quán)利要求
1.線圈組件，包括至少一個(gè)線圈，至少一個(gè)與至少一個(gè)線圈耦合的輪轂，其中，至少一個(gè)輪轂包括至少兩個(gè)支撐部件。
2.權(quán)利要求1所述的線圈，其中線圈包括金屬或金屬合金。
3.權(quán)利要求2所述的線圈，其中金屬或金屬合金包括過(guò)渡金屬。
4.權(quán)利要求3所述的線圈，其中過(guò)渡金屬包括鉭或鈦。
5.權(quán)利要求1所述的線圈，其中所述至少一個(gè)輪轂包括多于3個(gè)輪轂。
6.權(quán)利要求5所述的線圈，其中所述至少一個(gè)輪轂包括多于5個(gè)輪轂。
7.權(quán)利要求1所述的線圈，其中所述至少一個(gè)輪轂包含與線圈相同的材料。
8.權(quán)利要求1所述的線圈，其中，所述至少一個(gè)輪轂與線圈通過(guò)焊接連接耦合。
9.權(quán)利要求8所述的線圈，其中所述焊接連接通過(guò)激光焊接或電子束焊接形成。
10.權(quán)利要求1所述的線圈，其中所述至少一個(gè)輪轂?zāi)ｈT到線圈作為連續(xù)材料片。
11.權(quán)利要求1所述的線圈，其中所述至少一個(gè)輪轂包括第一支撐部件和第二支撐部件，且其中第一支撐部件的直徑和第二支撐部件的直徑不同。
12.離子沉積設(shè)備，包括權(quán)利要求1的線圈組件。
13.濺射腔組件，包括權(quán)利要求12的離子沉積設(shè)備。
14.濺射腔組件，包括權(quán)利要求1的線圈組件。
15.權(quán)利要求1所述的線圈組件，其中所述組件包括熱傳導(dǎo)裝置。
16.權(quán)利要求15所述的線圈組件，其中所述熱傳導(dǎo)裝置包括至少一個(gè)輪轂。
17.權(quán)利要求15所述的線圈組件，其中所述熱傳導(dǎo)裝置包括至少一個(gè)輪轂和線圈。
18.權(quán)利要求1所述的線圈組件，其中所述線圈包括小于約0.2英寸的厚度。
19.權(quán)利要求18所述的線圈組件，其中所述線圈包括小于約0.13英寸的厚度。
20.生產(chǎn)線圈組件的方法，包括提供線圈；提供至少一個(gè)具有至少兩個(gè)支撐部件的輪轂；將至少一個(gè)輪轂與線圈耦合。
21.權(quán)利要求20所述的方法，其中所述線圈包括金屬或金屬合金。
22.權(quán)利要求21所述的方法，其中所述金屬或金屬合金包括過(guò)渡金屬。
23.權(quán)利要求22所述的方法，其中所述過(guò)渡金屬包括鉭或鈦。
24.權(quán)利要求20所述的方法，其中所述至少一個(gè)輪轂包括多于3個(gè)輪轂。
25.權(quán)利要求24所述的方法，其中所述至少一個(gè)輪轂包括多于5個(gè)輪轂。
26.權(quán)利要求20所述的方法，其中所述至少一個(gè)輪轂包含與線圈相同的材料。
27.權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述至少一個(gè)輪轂與線圈通過(guò)焊接連接耦合。
28.權(quán)利要求27所述的方法，其中所述焊接連接通過(guò)激光焊接或電子束焊接形成。
29.權(quán)利要求20所述的方法，其中所述至少一個(gè)輪轂?zāi)ｈT到線圈作為連續(xù)材料片。
30.權(quán)利要求20所述的方法，其中至少一個(gè)輪轂包括第一支撐部件和第二支撐部件，且其中第一支撐部件的直徑和第二支撐部件的直徑不同。
31.離子沉積設(shè)備，包括由權(quán)利要求20所述的方法生產(chǎn)的線圈組件。
32.濺射腔組件，包括權(quán)利要求31所述的離子沉積設(shè)備。
33.濺射腔組件，包括由權(quán)利要求20所述的方法生產(chǎn)的線圈組件。
34.權(quán)利要求20所述的方法，其中所述組件包括熱傳導(dǎo)裝置。
35.權(quán)利要求34所述的方法，其中所述熱傳導(dǎo)裝置包括至少一個(gè)輪轂。
36.權(quán)利要求34所述的方法，其中所述熱傳導(dǎo)裝置包括至少一個(gè)輪轂和線圈。
37.權(quán)利要求20所述的線圈組件，其中所述線圈包括小于約0.2英寸的厚度。
38.權(quán)利要求18所述的線圈組件，其中所述線圈包括小于約0.13英寸的厚度。
全文摘要
本申請(qǐng)所描述的線圈組件包括a)至少一個(gè)線圈；和b)至少一個(gè)與至少一個(gè)線圈耦合的輪轂，其中，所述至少一個(gè)輪轂包括至少兩個(gè)支撐部件。本申請(qǐng)所描述的形成和/或生產(chǎn)線圈組件的方法包括a)提供線圈；b)提供至少一個(gè)具有至少兩個(gè)支撐部件的輪轂；c)將至少一個(gè)輪轂與線圈耦合。
文檔編號(hào)H01F27/06GK1764736SQ200480007819
公開(kāi)日2006年4月26日 申請(qǐng)日期2004年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月22日
發(fā)明者J·米澤, D·尼梅拉, S·吳 申請(qǐng)人:霍尼韋爾國(guó)際公司