CN1107523A - 集成式溅射靶组合件 - Google Patents

Abstract

靶组合件由靶材、靶支托板及盖板构成，它含有 一整体式的冷却通道。在支托板或盖板上事先开有 若干沟槽，再将之牢固粘合；冷却液接头又只布置在 其周界处，从而消除了该液漏入并污染处理室及工作 的危险。组合件的下方封住了处理室，上方封住了内 放扫动磁铁的并抽成真空的顶室，由于该件两侧压强 已大致相同，纵使其形大而薄(镀平板显示器时需 用)，镀层仍能均匀，靶材利用率亦高，消除了因靶材 弯沉或冷却不足而带来的不利影响。

Description

本申请是于1993年11月24日提交的、系列号为08/157，763未决申请的部分继续申请。

本发明涉及到平面磁控管溅射靶，特别是涉及到一种用于冷却溅射靶及基夹持机构的结构与方法。

溅射指的是一类发生物理变化的工艺过程，通常用于例如半导体工业以沉积各种金属薄膜，如：铝，铝合金，难熔的金属硅化物，金，铜，钛-钨，钨，钼，钛的，有时也用以沉积二氧化硅或硅的薄膜到某一基底（例如一个待处理的薄片或玻璃板）上去。该工艺过程通常包含下述内容：在一真空内用电场产生由电离的惰性气体“粒子”（原子或分子）组成的气体等离子体。然后将这些电离粒子引向一个“靶”，使与靶发生碰撞;其碰撞结果是从靶的表面打出一批由靶材物质组成的自由原子或电离原子团，而靶材基本上是转换成自由原子或分子。多数从靶表面逸出的自由原子，在向着基底的方向上，可以不受碰撞地击中基底，从而在待加工处理的目标（如：薄片，基底）的表面上形成（沉积成）一层薄膜，目标与靶间的距离应该比较短。

磁控管溅射是常用溅射技术的一种，当采用磁控管溅射加工薄片时，采用磁场来聚集磁场所在区域内的溅射行为，从而提高靶的溅射速率并降低加工处理所需的气压。相对于真空室及基片而言，对靶是加上了偏电压的，并起阴极作用。而在工程中阴极及磁场的目的是为均匀地烧蚀靶材，并将纯靶材特质均匀地沉积到待加工处理的薄片上去。进行溅射时，若磁铁产生的磁场是在一个不动的位置上，那末持续的溅射势将使溅射靶在该位置上消耗很快并产生过热的斑点。所以进行溅射时，磁铁通常应在靶的背面不停地运动，但纵使这样，仍然会出现靶受到不均匀地烧蚀的情况。为了防止加工处理受到污染污染在不均匀溅射消耗分布下，溅射应在靶材有一个点出现烧穿之前就中止，否则，就会烧到支托靶材的支承板，支承板（通常是铜制的）的物质也将溅射出来，从而污染了真空室及正在接受加工处理的薄片。由于出现靶的不均匀烧蚀，虽说还有很大一部分靶材未被利用，常规的处置办法只能是忍痛停止溅射。

当靶材（因溅射而）遭侵蚀时，逐渐蚀掉的靶表面与遭溅射的基底之间的距离在缓慢增加，这就导致沉积在基底上的被溅射的材料在质量上及均匀性上发生变化。在欲沉积的面积较大，比如往玻璃板上沉积薄膜时，膜厚度的变化是可测的，如果靶原度的改变对基底上靶材的沉积产生了有害的影响，这种变化就可能是不能接受的。

有相当一部分能量是用在产生气体等离子体及冲击阴极的离子流上面的。这部分能量必须移走以免把有关的结构及部件熔化或接近熔化。通常用来冷却溅射靶的方法示于图1及2。在许多溅射装置中用来冷却溅射靶的先有技术的一种，是使水或冷却液体通过靶的固定的内部通道。就如图1所示，第一根冷却液通道，例如软管65，向靶的支托板63供水或其它冷却液，它们流经支托板内的通道或空腔，再从第二根软管66流出，靶64从而就可迅速冷却。为了图1能表示出全貌，溅射室60内还画了一个目标（基底）支托结构62，它支托着将在其上进行沉积的基底61。在这种位形中，产生溅射的靶是完全浸没在工艺加工的氛围中的。通常在水与真空之间需有密封以防止水或其它冷却液从其通道泄漏。Carlosdos Santos Pereiro Ribeiro在其美国专利4，826，584中描述的那种磁控管阴极是先有技术中的一个典型例子，其带有冷却管道的附件藏在产生溅射的靶的后面、并贴附在靶的背面，以使冷却液流过与靶相邻的结构。图1上虽然没有画出磁铁，但这类设备通常会配备有固定的或旋转的磁铁来协助导引离子流并大致上控制主溅射的位置。

图2所示的是另一种常用的技术，它已经消除了水-真空之间密封的烦恼。图中，支托着基底55的溅射台56支承在工艺加工室50上，被溅射镀膜的基底55紧靠着靶54。溅射室50上方有一个支承着靶组合件52的环形法兰。由靶54及支托靶的板53所构成的靶组合件52完全盖住于工艺加工室50的法兰。在加工室50与法兰外面的空气之间有密封封住。冷却室51封死了靶组合件的上方空间。在靶支托板53的背面紧邻处，放置着固定的或可移动的磁铁57。由一个移动磁铁的机构（图中没有表示出来）使磁铁57在虚线58所示的范围内来回扫动。可移动的磁铁57及驱动磁铁移动的那部分机构（图中未表示）在此位形中是浸没在冷却液中的，而冷却液通常是充满了冷却室51，并循环地流过靶背面的该冷却室以保证靶被冷却。

在上述这些构造中，靶的支托板53在加工处理的那一侧受到一个很强的负压（低于1乇）的作用，而在冷却室那侧，又受到几个大气压的正压强的作用。冷却侧的实际压强既取决于冷却室内冷却剂的重量，又取决于冷却室内冷却剂的静压强与动压强，此部分压强，当为了使溅射靶维持在可接受的温度水平上而驱动足够量的冷却剂流经此系统时会产生。为了防止冷却剂流经冷却室的循环流动出现短路（入口后立即经最短路程流至出口处），常常在冷却剂的通路上放置一些配流导管或流动导向节流装置，以减少短路，增强冷却效果。

为了增大在冷却液及靶的支托板之间的热传导，必须将冷却室51内的流动状况设计成在靶支托板53的背面或邻近背面的区域内、形成的流体边界层最小或者最好干脆取消。故而靠层流冷却是不够的，应将流动设计成湍流，以强化流体流过板与流体间的热交换。为此就需要较高的压强以产生湍流流动所需的流速，这就使冷却室51内的压强升上去了。

对于小的溅射靶而言，可以把靶支托板与靶制作得很厚实，以阻止由处理室50的真空压强及冷却室51内的压强（等于周围空气压强加上冷却液的压强）之差所造成的弯沉。如果需镀的面积很大，这种情况在镀用于电视机屏幕或计算机显示面板的、平的玻璃面板时可能会遇到，这时靶与靶支托板的尺寸也势必变大，于是靶与靶支托板的厚度也需大为增加以免发生不能接受的弯沉。当采用磁控管，而磁铁又恰在溅射靶表面的后面时，溅射是最有效的。如果溅射靶表面与用于磁控管溅射而位于靶背面的任何磁铁之间的距离增加了（由于靶厚加大），则磁铁对溅射的影响将大为降低。或者换一种说法，则为了确保透过变厚了的靶及其支托板的磁场仍然有效，就需采用磁场更强的磁铁。但本发明的靶组合体，其现有的靶尺寸为510mm×620mm或570×720，为使系统能正常运行却并不要求上方的室处于真空状态，这是因为由处理一侧室内真空而引起的弯曲负荷不大，而冷却剂的负荷又全作用在靶组合件的内部。

靶与靶支托板在处理室与冷却室之间压强差作用下发生的弯沉，使得靶与靶支托板产生很大的弯曲。很多靶是用一种相对不甚有效的钎焊的方法或者铜焊的方法贴附到它们的靶支托板上去的。靶与靶支托板的弯曲，会在钎焊或铜焊的材料中或者会在靶材料（倘若靶材较软）中产生巨大的应力，从而使靶分裂为薄层的概率，或从靶支托板上分离开来的概率大为增加。在采用钎焊或铜焊的某些例子中，靶与靶支托板之间在某一点的分离，起了一个使缺陷扩散开的罪魁祸首的作用。一旦形成了一个针孔大小的表面缺陷，就会有一个过热的斑点显现，它逐渐熔化掉该处钎焊或铜焊的化合物。而当熔化及/或分离积累到一定程度时，靶就会从靶支托板上脱落，从而破坏了加工过程，这时纵使不必彻底清扫工艺处理室，彻底更换靶却在所难免了。

以往采用的、企图克服上述麻烦的办法大致有高温-高压扩散接合法，爆炸接合法，摩擦焊接或滚动接合法，以把靶材与靶支托板结合在一起。但这些接合工艺常使靶与其支托板受到一个很大的、不均匀的温度梯度或力的梯度影响，从而使各部分的微观结构受到由温度梯度或机械变形诱发的应力的影响;同时，接合后部件的尺寸也会有改变。因而常需伴随着善后处理（机械加工和/或热应力减少技术），以使靶与靶支托板构成的组合件尺寸稳定，能经受住溅射操作所必需的温度循环变化的考验，而不发生翘曲。

现有的那些溅射靶系统所存在的上述缺点，正妨碍着它们作为一种高效而又价格合理的表面镀膜设备获得广泛的应用。

本发明涉及的是一种为溅射靶与其支托板所设计的改进结构。此结构克服了以前种种结构的众多缺点，为改善溅射复盖层，及大面积溅射（例如镀玻璃板）提供了一种结构与手段，它特别适用于基底很大，对镀膜的质量要求很高，又要求有平稳的、全面积覆盖地沉积的情况，因为这时必须采用大的靶。

该新结构含有一个上方有环形法兰盘面的加工处理室，溅射靶组合件就支承在该法兰上。靶组合件含有靶，该靶与其支托板可以是分离的，也可以是一体的。在一个整块（一体）的结构中，靶（例如铝及其合金）与靶支托板可以就由单块材料制成，在块材上加工着O形形圈槽及其它定位装置以与加工处理室密封。在另一些结构中，靶材是与靶支托板原本是分离的，是靠常用的连接技术，如钎焊，焊接或铜焊，将两者牢固地接合在一起的。按本发明的建议，其它的、连接靶与其支托板的技术还可有：扩散接合法，填充固相或液相金属的扩散接合法，它们均可在相对较低的温度与压强下操作。

在靶支托板的背面（或曰顶部），紧固地贴附（或粘接）着一块冷却盖板。冷却盖板务必要紧固在靶支托板的背面，以确保在其中流动的冷却液不致泄漏。在冷却盖板内有预先制好的若干空腔或沟槽，为流却液的流动提供通道。空腔或沟槽的形状、位置与分布是为了把冷却液合理地分配到靶支托板的大部分面积上去，以便对整块板进行最大限度的冷却或加热。这些沟槽是加工在（或事先铸好在）冷却盖板上面向靶支托板的那一侧的。沟槽或空腔都有肋片或侧壁，当肋片或侧壁的端部紧固到支托板上以后，它们就能在冷却盖板的全长上协助维持住各冷却通道的应有尺寸。这样，诸冷却通道内冷却液的压强就不至于造成冷却盖板或靶与其支托板的弯曲。

冷却盖板可以借助一种可靠的连接方式连接到靶支托板上去。已经发现的情况表明，为了把作为冷却液通道的沟槽或空腔之间的肋片或侧壁的众多端面可靠地连接到靶的支托板上去，有时就必须使用强有力的连接方式，如：扩散接合，铜焊或采用用于粘接结构构件的粘接剂。要使靶支托板与其冷却盖板的热膨胀系数两者很接近，这一点在选择材料时很重要;不然的话，因两者热膨胀不同而产生的剪切应力会使连接失效。因靶支托板与冷却盖板材料不同而出现的应变上的差异，可以通过在两板边缘所围区域内的若干中间位置处加一些横贯全区的肋片来将之尽可能减小。在某些中间位置处，设置一些螺丝或螺栓，也能使连接失效的情况得以避免。

当采用用于粘接结构构件的粘接剂，如腈环氧树脂粘接剂时，对于待粘接的诸表面须事先作清浩与糙化的处理，以改善其粘着力。粘结剂应只涂布在各个需粘接的相应的表面上，这可以籍加添一块有孔眼的隔板或网来实现。按成功的工作实践看，粘接剂只置于网上的那些位置处，这些位置恰好对应着盖板与靶支托板上需要进行粘接的位置。然后，冷却盖板与靶支托板就可加热至预定的温度，并用预定的压强压合在一起，以确保两者粘合的质量。一旦腈环氧树脂固化以后，就可在冷却盖板与靶支托板之间形成极强的粘接，足以承受几个大气压的压差而不危及环氧树脂的粘接。

冷却盖板也可以用扩散熔接的技术连接到靶的支托板上去，这在下文为把分离的靶材熔接到靶的支托板上去时将作详细介绍。

当靶与靶的支托板之间原本是分离的但又需要连结的时候，总会牵挂两者的连接能否经受得住溅射处理时局部高温的考验。在航空工业中常用的、用以连结重要零部件并能确保连结质量的扩散接合技术，能用来把形形色色的靶材连结到各种多样的支托板上去，其优点是如果在接头的某些地方出现破损，也不会扩及整个靶区，而这种“殃及”在先有技术采用的钎焊或铜焊中，则常是难免的。对溅射而言，只要靶与其支托板间的初始连结接合超过70%，这对于为两者提供满意的电与热的联系、以便能顺当地运走工艺处理中传递给靶板的热能来说，已经是足够了。

在相对较低的温度与压强下进行的扩散接合，为靶与其支托板间的连接提供了一种平缓的手段，它具有尺寸稳定与连接可靠的优点，盖因它避免了由于局部梯度而产生的（有害的）热应力与机械应力。而这种（温度，变形的）局部梯度的出现在作高温-高压的扩散接合，爆炸接合，摩擦焊接或滚动接合操作时是在所难免的。在把靶材连结到其支托板上的时候，还可以同时把冷却盖板也用扩散接合的办法连接到靶支托板上去。已鉴定了各种各样的扩散配方，以便把钽连接到钛基材料上去，把钛靶连接到钛上去，以及把钽连接到铝（及其合金）上去。

在某些情况下，用扩散接合法制备靶组合件，包含了一个把靶接合到靶的支托板上的工艺操作。一旦靶的支托板被接合到靶上后，就可将它籍制作结构用的环氧树脂，再连接到冷却盖板上去，在进行这一步操作时，还可同时将一片由玻璃环氧树脂层压而成的绝缘片（如：G-11/FR4）连接到冷却盖板的上方;当然，此层压片也可在以后再连接到冷却盖板的上方去。

在另一些情况下，冷却盖板及由玻璃环氧树脂构成的绝缘层压片，是采用了一种在原位浇铸成的复合聚脂胶片的产品，通过一个单次浇铸的操作而形成的。可以在靶支托板的背面，用蜡或其它低熔点的材料、制成希望的那种冷却液通道的形状及其分布图案。环绕支托板的边缘，事先围好一道档“水”坝以便把浇铸材料例如（Prepreg）聚脂胶片，这是一种在常温下就能浇铸的、建筑用环氧树脂，它可以用绝缘带及各种纤维-如aramid纤维，玻璃纤维，尼龙纤维等-来予以增强）灌到靶支托板的背面，形成冷却液的通道，并把靶隔绝在板的周缘所围的区域中。一旦浇铸材料凝固后，冷却液流动所需的通道也就随着铸成了，只需把组合件加热到成形材料（例如蜡）的熔点（或液化点）以上以便将之移走，留下的就是具有我们希望的那种形状及分布的冷却液通道。

一旦完成了所需的全部连接，就可以进行机械加工到最后所需的尺寸了。另一种办法是由靶的支托板来提供冷却水的通道及沟槽，于是冷却盖板就成了一块平板，用来连接并覆盖在支托板上制成的冷却通道上。对于可重复使用的靶组合件，靶支托板的盖板能用O形圈籍可移动的紧固件之助来密封冷却通道，这些可移动的紧固件，通常以有规则的间距配置在靶支托板的整个面积上，以便把冷却盖板连接到靶的支托板上。或者，也可用一块弹性薄片夹在支托板与盖板之间，它受到可移动的紧固件的挤压、起到垫片的功能密封冷却液的通道。

靶，靶的支托板，连同冷却盖板，三者构成了一个靶的组合件，放置在溅射室的上方。若靶组合件的横截面具有较大的刚度，或被加强到只发生很小的弯曲，那么尽管靶受着一个由压强差（一侧是工艺处理室的真空压强，另一侧是周围的环境压强）造成的载荷，仍然可以进行溅射操作。

也可以换一种配置方式，让靶组合件的上端面与一个顶室的下部密封，顶室内还封有一块磁铁。当要进行溅射操作时，就把顶室及溅射室内的压强均降得很低而又大致相等，这样，靶组合件形同一个隔膜，分隔的只是压强接近相等的两个室。而流经靶组合件内、冷却通道的冷却液，又是与这两个室隔绝的。在冷却盖板内诸肋片的端面与靶的支托板之间形成的强有力的连接减小了，如果没有完全消除的话，由冷却液压强造成的靶及靶组合件的挠曲。

置于干燥顶室中的磁铁扫动机构，并不需要像浸没在流体中那样地去克服流体阻力。而且既然靶组合件此刻只是起到一个封隔开压强接近相等的两个室的隔膜的作用，它就可以做得很薄以缩短磁铁与靶表面的距离。

很多磁力强大的磁铁，在温度升高时它的磁场强度会降低。但采用本发明的结构后，因溅射处理而引起的磁铁温升，如果有的话，也是很小的;这一点与以前结构（磁铁浸没在变热的冷却液中）的情况是不同的。（采胜本发明的结构后），磁铁改放在已抽成真空的顶室内，因而几乎没有热流能以传导的方式传给磁铁;而靶组合件能以辐射方式传给磁铁的热流将是很小很小的。这是因为靶组合件中、冷却盖板表面所能有的最高温度，大致也就和冷却液的平均温度（例如50℃吧）一样;而在这种温度下，辐射热交换是微乎其微的。此外，由于靶组合件是带有电偏压的，因而在冷却盖板背面的上方，常置放并粘贴着一块绝缘板，此板形同一道屏障，进一步减少了从靶组合件传给磁铁的热量。

无论是作溅射镀膜用的工艺加工室，顶室还是操作人员均应与带电的靶组合件隔离;置于靶组合件上方、下方以及外缘的绝缘环提供的正是这种隔离。

当冷却通道中采用的是高纯度的水或其它冷却液时，电流通过冷却介质的传导就变得可以忽略了。连结靶组合件与外界冷/热流体源的软管材料应该是电绝缘的材料。

冷却液入口吸出口处的流动，可以通过一根塑料的（聚乙烯，聚碳酸酯等）集流管来安排，或者通过一些可以直接连在靶支托板上、又便于快速卸开的软管接头来安排。塑料集流管是用螺栓固定到靶支托板上，它与其它绝缘部件一起共同筑成了一道绝缘屏障，使操作员接触不到带有高压靶板或其种种电气连接件。

靶板通过一根动力连接通道得到电力供应。在一种结构中，只当顶室已抽成真空后，具有安全（保险）装置的动力线接头才把电力输给靶板。由于顶室是近乎真空的，在设计安全接头时应努力克服弹性的障碍以保证它与靶的支托板有紧密、良好的电接触。在另一种结构中，动力线的安全接头只在工艺处理室已抽完真空后才接通，而由一个顶室真空安全联锁装置来确保只当靶板组合件已完全由绝缘元件隔离开来以后，才向之供应电能。

在上述结构中，纵使欲镀膜的基底很大，只要把靶的尺寸做得与基底大体上一样大，基底仍可由靶来沉积。例如，像大电视机屏幕那样大小的大型玻璃面板显示器-它在两个方向上的尺寸都有2-3英尺那么大，或者甚至更大-也能用本发明所描述的溅射靶和溅射加工室来进行（薄膜）沉积。尤为难得的是：在常规的靶组合件中，纵使有磁铁在靶的支托板后扫动，靶的烧蚀仍是无规则形状的;而采用了本发明后，两个室（译注：指顶室与工艺加工室）内的压强可以调节、以控制靶组合件的弯曲程度，从而也就调节了靶表面与被溅射的基底间的距离，这样一来，即使产生溅射的靶材已接近消耗殆尽的程度，却仍能使沉积保持着均匀性。还有，既然可以调节两室内的压强来控制靶组合件的弯曲程度，同一个靶材厚度与同一个磁场强度就既能用于（基底）尺寸小的溅射系统，也能用于（基底）尺寸大（如溅射玻璃面板）的溅射系统。（译注：即一件-同一个靶组合件-多用）

由于冷却水源连接的只是在真空外面的靶组合件，所以水与真空间的密封也就不再需要了，而任何密封的失效也不再会给加工处理与靶件带来灾难性的损害。

图1是一个先有技术中所用的溅射室的横剖面图，其中靶与靶组合件是“浸没”在工艺处理室内的，而冷却液是通过工艺处理室壁上的密封输送给靶的;

图2是一个先有技术中所用的、籍一个靶组合件与冷却室分开的溅射室的横剖面图;

图3是一个按本发明而提出的实施例的立体解析图;

图4是按本发明而设计的靶组合件的仰视图，组合件上，围绕着冷却通道的出口与入口钻有螺丝孔;

图5是从图4上在5-5处截得的横断面图;

图6是从图4在6-6处截得的横断面图;

图7和图9表示的是一个从靶组合件上截得的横断面的局部放大图，其中，按照本发明，靶材是与靶的支托板（的关系）是分体式的;

图8表示的是从靶组合件上截得的另一类横断面的局部放大图，其中，按照本发明，靶材与靶的支托板是一体式的;

图10表示的是靶组合件的一个局部放大的横断面图，按照本发明，它的冷却盖板是用绝缘材料制成的;

图11表示的是靶组合件的一个局部放大的横断面图，按照本发明，其冷却盖板是用绝缘材料做的、其形状恰好能把靶支托板的外缘全用绝缘材料围上。

图12是靶组合件的仰视图，按照本发明，其中冷却通道的出口与入口孔已经攻丝并成形完毕，可以安装冷却液软管的接头了;

13是按本发明设计的、冷却盖板的仰视图，盖板上开有尺寸大致相同的供冷却用的若干沟槽。

图14表示的是一个从图13上在14-14位置处截取的横断面图，以及一个按本发明设计的、为了把盖板粘接到靶支托板上去的、贴附在一张网上的粘接剂的横截面图;

图15是一个冷却盖板的仰视图，板上已按本发明开有间隔与尺寸均不相同的多条冷却用沟槽;

图16表示了一个从图15在16-16处截取的横断面图，以及一个按本发明设计的，用来粘合盖板与靶支托板的、贴附在一张网上的粘接剂的横断面图;

图17是一个按本发明设计的，有机械的紧固件帮助紧贴的冷却盖板的仰视图;

图18表示了从图17上、18-18处截取的横断面图，以及一个按本发明设计的、为了把盖板粘接到靶支托板上去的、贴附在一张网上的粘接剂的横断面图;

图19是靶支托板背侧的平面图，其冷却用通道是用O-形圈及紧固件来密封的;

图20是从图19上、按20-20的横截面图;

图21是从图19上、按21-21的横截面图;

图22是图21上O-形环与沟槽的特写图;

图23表示了图19中靶组合件的一个横截面图，沿盖板周界有一圈紧固螺丝，沿这圈螺丝的附近是一圈O形圈通道;

图24表示了一个采用弹性垫片来密封的、图19所示的、靶板组合件的横截面图;

图25是一个从图27上按截面线25-25所截得的横截面图;

图26是图25的一个局部特写镜头;

图27是一个从装有靶材的这一侧看过去的已装配好的靶支托板的平面图，而所用的靶支托板则已示于图19;

图28是图27所示的真空通道及密封情况的一个特写放大图;

图29表示了按本发明所设计的、扩散接合的靶与靶支托板的示意图;

图30表示了按本发明所设计的、把一块靶、靶支托板及冷却盖板用扩散接合的办法连接在一起的示意图;

图31是一个按本发明设计的、溅射设备的横截面图，图中显示了具有冷却盖板（板上开有若干冷却沟槽）的靶组合件的结构;

图32所示的是按本发明的思路为图31所示结构设计的、低真空系统的横截面局部放大图，图中显示了连接中继密封空间的抽低真空用的管道;

图33是一个按照本发明思路设计的一个实施例的立体解析图，其横截面的结构情况已大致表示在图31上了;

图34是一个各种绝缘部件及工艺处理室所用的衬里部件的立体解析图，这些部件在图31，32及33中都出现过;

图35表示了一个按本发明思路设计的工艺处理室从外部看的透视图，若把图33中卸开的部件按原样装配起来，就能看到本透视图;

图36表示了按本发明设计的另一个溅射室的横截面图，当在图40上、按截取线36-36的位置截取断面，即可得本图;

图37表示了一个对图40，在截取线37-37的位置上、截得的溅射室的横截面图;

图38是按本发明设计的、由图40所表示的溅射室的一个横剖面图，图中显示了通向初级真空系统的抽真空通道及密封的情况;

图39是按本发明设计的溅射室的、另一个实施例的立体解析图;

图40表示了一个将图39（再按原样）装配好的溅射室的透视图;

图41是本发明提到的动力线接头的透视图;

图42是本发明提到的动力线接头的剖面图;

图43是示于图39中的、工艺处理室138的透视图（已放大了）;

图44表示了一个电气安全连接器的截面图，该图是从图43上按截取线44-44所示切割而得。

按照本发明设计的一个实施例，其冷却通道是密封在产生溅射的靶组合件内的，而靶组合件又是封到真空的工艺处理室（译注：以下简称“处理室”）上去的。流经冷却通道的冷却液对产生溅射的靶组合体进行有效的冷却，同时也避免了为把水与真空封隔开而招致的各种麻烦。由于靶组合件是封接在两个真空室之间的，因而就能像预期的那样、组合件受的应力不大，其变形自然也就小了。

作为本发明的一个实施例，其概略结构示于图3。其中，等候溅射而实现镀膜的基底71被封入一个溅射/处理室70内。位于具有叠片结构的靶组合件77上的靶材127由一个暗区环72所围绕，以防靶材的溅射越出于溅射靶127的外缘。在溅射处理室70的上法兰盘的上方，置放着下绝缘环73（首选的材料是氧化铝）。具有叠片结构的靶组合件就支承在下绝缘环73上并与之密封。冷却液的输入管与输出管105，106向靶组合件77提供冷却液，而上绝缘环108则使顶室109与靶组合件77绝缘，并将顶室隔离。

图3中所示的概略结构为随后即将描述的、本发明的种种特殊的实施例提供了基础。

图4表示了靶组合件77的一个仰视图。图5与图6则分别是按位置5-5及6-6截取断面的侧向视图。由待溅射材料组成的靶79置放在靶支托板80的中央。靶79与靶支托板80可以是由单一的同一种材料（例如铝或钛）制成的;也可以是两种不同的材料。对于这后一种情况，靶79就必需牢固地贴附在靶支托板80上。图7这个截面图表示了当靶与靶的支托板材料不同时、边缘的结构情况。

（图6中）在靶79的周围有一个供置放暗区环的槽82环绕着它。当靶127与靶的支托板128（译注：原文为125，似应为128之误）是整块料制成的一个零件时（如图6及图所示那样的结构），此槽82就开（或浇铸）在支托板上;而当靶127与支托板128材料不同时（如图7所示的情况），两者边缘之间的侧面距离就充当了槽82的功能。一个置放O形密封圈的槽93（但在图7-9中则以129来代表）围绕在供置放暗区环之用的槽82的外围，槽93的尺寸正好容纳一个O形圈（图中未画出），以便把靶支托板密封到溅射/处理室70上。

用叠压的办法将一块冷却盖板95（图5，6，14及16）或125（图7，8及10）粘接到靶支托板80的背面，在盖板的面上，已开有一系列事先加工（如：机械加工，浇铸或其它成形手段）好的槽（见图13）。当一切就绪，冷却盖板上开着槽的那一面就要贴到靶支托板80上去时，就该把一种粘接受力构件用的环氧枝脂胶合剂102-它轻贴在网103上、就像丝网印刷工艺中所用的那种网一样（见图14）-涂敷到盖板95上去了。轻贴在网上的环氧树脂102的分布图案、恰好与冷却盖板95上、分隔诸条沟槽96-这些沟槽正是冷却液的通道-的各侧壁99顶端的那些平面（顶端面）的分布图案相匹配。在环氧树脂已涂敷到每条侧壁99的顶端面上以后，就可将冷却盖板95紧压到靶支托板80上去，同时将两者一起加热，以把两者粘接成一体。

在作最后的机械加工阶段，要在冷却盖板95上钻一个连接动力线的孔92（图4及5），该孔要贯穿腈环氧树脂的粘接层以保证当欲把电功率接到靶材上时，在它到达靶支托板80前不致受到过大的电阻。同样，在完成了靶组合件的粘接及接合后，就可以加工冷却液的入口与出口（图上以83，84，85，86表示）了。当这些机械加工完成后，就需小心不要损坏了哪个部件。

图7，8，9，10及11是靶组合件77横截面（可能有的）各种结构的特写放大图。在这些图上，相同的零件都用相同的数字来代表。

图7的内容、在讨论图4，5及6时已大致作了介绍，其中，覆盖在冷却盖板125上的是一块玻璃层压绝缘贴片130。

图8与图7的唯一不同处在于其靶与靶支托板是由整块料制成的。

图9上面被靶127紧贴着的靶支托板128上开着若干条冷却沟槽70，而盖板上却没有沟槽。在这一结构中，冷却盖板125只是一块粘接在靶支托板128上的平板，平板上又覆盖着一块玻璃层压绝缘贴片130。

图10所示的冷却盖板125是用绝缘的聚酯胶片这种材料做的，它上面开有供冷却用的沟槽70，因此玻璃层压绝缘贴片就可以省了。

图11表示了一个用绝缘的聚酯胶片材料制作的零件126，它正好紧包住靶支托板128的外缘，从而即使不能完全、至少也部分地起了使外边缘绝缘的作用。

在图4的结构中，以91标志的那些螺孔围绕着冷却液的各开孔83，84，85，86分布着，籍它们之助、就能把引导冷却液进口的集流管或软管、在真空室的外面接到靶组合件上。图3上标号为105及106的软管表示了软管配置路线的示意图。在另一种结构（图12）中，在标号为87，88，89，90的位置处，装着靠螺纹固定的软管接头，在这些软管的另一头可以安装上防滴水型的、能很快拆卸的接头。

在图14的结构中，冷却盖板95的厚度为0.425英寸（10.8毫米），板上沟槽的宽度96a是1英寸（25.4毫米）沟槽的深度101是0.25英寸（6.4毫米），而沟槽96之间的壁厚100是0.375英寸（9.5毫米）。在图13中冷却盖板95内，有一分配/收集冷却液的区域97、负责接受从冷却液入口83，84进来的冷却液，并将冷却液通过各条沟槽分送到靶支托板上（图4）出口85，86的连结孔去。由于冷却盖板95上冷却液的分配/收集区域97的一部分，以及出入口的连接孔83-86是位于O形环密封沟槽93（如图6所示）的外面，故而冷却水软管105及106（参图3）就能够在真空室外面接到靶组合件77上，从而避免了因向靶供应冷却水而招来的密封上的麻烦。

冷却盖板上的诸条沟槽以及槽壁间的相对尺寸是能够自由调节的，因而在一个设计的流量与温度下，就可以调节相对尺寸使每一条沟槽内的质量流速度近乎相等，从而避免或减少了短路带来的麻烦，也就避免或减少了靶组合件上局部地方过热带来的麻烦。因为局部过热的根源在于该处冷却液的流动出现了或近乎出现了死水区。同理，冷却盖板上、壁与槽的间隔可以像图15与图16所示的那样、做成不等间隔的（译注：原文为“non-periodic”，隐含有“不等间隔”之意，如直译成“非周期性”，表达得似嫌海涩），从而能把更多的冷却液流导向靶材侵蚀率高的靶区。

在图15与16所示的结构中，冷却沟槽壁之间的间距已调节到旨在减少板中央附近的冷却液流（因为两组互不相干的通道的排列，都是越在靠近板中心线的地方，也即在每组通道的靠中央的边缘，沟槽就越窄）。

在上面表示过的几种结构中，如冷却液，例如水流量维持在每分钟5加仑，冷却水的进口温度保持在122°F（50℃），其冷却性能还是可以接受的。

冷却盖板95的、用实线表示的外形（译注：参图15）可以简单化为一块矩形板，该板的四个角如虚线98所示。

建筑上使用的粘接剂（如：腈环氧树脂，腈酚醛（树脂），改良型环氧树脂及酚醛环氧树脂）在我们这里都可以用。比如美国氰胺公司（Bloomingdale Plant，Havre de Grace，Maryland）生产的、市上有出售的一种标号为“FM300-2K”的、贴在加强织网103上的薄片状（厚度为0.013英寸，即0.33毫米）腈环氧树脂粘接剂（参图14及图16）就可以使用。按厂家说明书的要求，把贴在编织网衬垫上的粘接剂置放在靶支托板80上，然后把冷却盖板95压向靶支托板，压力的大小应调节得使待粘接面积上的压强保持在20±5psi（即0.14±0.03MPa）的水平，而所有部件的温度应升至250°±5°F（120°±3℃），在此温度、压强下至少维持30分钟才可卸压，接着在250°F（120℃）的温度下（趁热打铁）再维持90分钟，以便让粘接剂固化。然后才允许用空气来冷却。当采用FM300-2K及其上一代产品FM300（-M或-K）粘接剂时，为了得到优良的粘接性能，耐压罐（例如一个用氮气增压的加热室）内的固化压强应设定在50±10psi（即3.45±0.69MPa）、而固化温度则应维持在350°F（177℃）的水平上，如此置放90分钟方可。这类粘接剂可能有种种商品名称，但都能从美国的几家制造厂家买到，并且都是眼下正在使用的商品，例如，已用于粘接商用飞机起落架的承力构件及载货舱的地板。

如果希望由粘接剂造成的连接更强有力，则还可以在冷却盖板与靶支托板上钻一些相应的孔（图17及18），再向孔里压入配合销钉或拧上螺丝以阻止盖板与支托板之间发生局部的移动。这些孔是从肋片（沟槽的壁）处穿透冷却盖板的，因此冷却通道仍能完好无损且保持干净。

图17及18表示了冷却盖板95的粘接如何被销钉或螺丝111增强的情况，这些销钉或螺丝只埋入靶支托板80很短的深度110（例如0.25英寸，即6.35毫米），销钉的顶部或（埋头）螺丝的头部111由一块绝缘的玻璃层压板130覆盖着。螺丝111孔的分布图示于图17与图19。挖去的部分112（图17）表示的是把覆盖螺丝头的玻璃层压贴片挖走后看到的情况。图18表示了销钉或螺丝111连接的横截面图。

符合本发明的另一个实施例示于图19-图28。

如图19所示，在靶支托板171的、不放靶材的那一面开有贮冷却液的腔及输运冷却液的通道172，在通道172之间则是通道壁173。在图23-26表示的结构中，把靶支托板的盖197贴到靶支托板171的冷却液通道172上去、并把它们密封住，用的手段是螺栓型紧固件202，而不是（像上一实施例中那样的）单靠腈环氧树脂来连接，或以腈环氧树脂为主、以紧固系统为辅来连接。这些紧固件202、使遍布在靶支托板171（图23，26）中心区域中紧固件深孔174内的密封元件201（首选的元件是：横断面为O形的密封圈，金属压紧密封件，垫片密封件，或横断面为方形的密封圈）发生（挤压）变形从而可以密封住紧固件（所在位置处的）孔;这些紧固件202还使置放在围绕靶材中心区域、沿周界开凿的O形密封圈槽177内的、图22上所示的周界密封元件198（首选的元件是：横断面为O形的密封环，金属压紧密封件，垫片密封件，或横断面为方形的密封环）发生（挤压）变形以便密封住周界。置放O形密封环的槽177（有意设计得让它）在位置上紧挨着冷却腔172。过样一种紧挨着冷却液通道的密封方式、就使靶支托板暴露于冷却液的面积尽量缩到最小，从而为从密封环外部通向顶室209（图36）的真空通道191留出了空间，也为在冷却液腔外面安装与靶组合件表面接触的电接头155（图33）挤出了地方。

在环绕周边的O形密封环198内的紧固件深孔174（图20），含有一个平底的镗孔176，是专供置放O形密封圈（或其它密封件）201用的。当把O形密封圈放入平底镗孔176内、并由把靶支托板盖197压向靶支托板171的螺丝型紧固件202对密封圈进行压缩时，该O形密封圈就略为挤扁、从而密封住了它所在的紧固件孔。

图20表示的是一个从图19上按截线20-20切下的一个横断面。已攻完丝的孔175位于紧固件深孔174中平底镗孔176的下方。在图26中表示的O形密封圈201，在图20中没有画出来。紧固件深孔的位置与冷却腔172相邻，且位于冷却液通道侧壁173的顶部。

图21表示的横截面是从图19的外周界按截取线21-21所示切割出来的。图中，靠近周界的置放O形环的槽177恰位于冷却液腔172的外面，同时又与其外侧的、已攻完丝的孔178相邻，孔178是准备拧入紧固螺丝的。这些位于周界上的已攻丝的孔（译注：原文为“fasteners”，恐为holes之误）都没有一个平底镗孔，这是因为这些位于外缘的孔178、已经处在O形密封环198-它封住冷却液以免泄漏的、无流体的那一侧（无需密封）了。

图22是周界处O形密封环198与槽177的一个特写放大图，图上未把紧固件画出来。当把O形密封环放入槽内，就像图22中用实线所示，它会超出槽177的顶部;但当把靶支托板盖贴上后，O形环198就受到压缩，其横截面形状就大致变为像图22中虚线所示的模样。

有两套O形环和一套位于环之间的泄水沟用于防止水从贮水室泄漏到真空的顶室内;而水从冷却水通道向低真空系统的侵扰（这种可能性极小）则是由围绕着真空通道出口孔191（校注参阅图19）、置放在沟槽194内的O形密封圈（译注：原文是“gtoove”恐为“圈”之误）以及一段U-形的、周围空气排泄通道195来防止的，通道195的职责是使任何泄漏出来的流体、在它们尚未侵及真空通道出口孔191（参图19）之前就渲泄到外界去了。

图23表示了用上述紧固件及置于紧固件深孔内的密封元件200封装起来的靶组合件。

图24表示了一个作为密封垫的弹性片199，它与支托盖板197一起将靶支托板171上开有冷却沟槽的区域封死。为此，可以像图24所示、开一个置放密封垫的孔、为置放垫腾出空间;也可以把密封垫制得和靶组合件一样大小、从而一直延伸到组合件的外缘。

图25表示了一个从图27上按截取线25-25所示切割下来的靶组合件的一个横截面213，而图26则是图25上结构的一个特写放大图。靶材181是用钎焊接或铜焊技术、接合到靶支托板171上去的。靶支托板171上开有冷却液通道，并用上文描绘的方法，靠O形环来密封。螺纹紧固件202最好是用铝或其它非磁性材料制成的，它的头要全埋入靶支托板的盖板197内。然后再在盖板197的顶端面覆盖上一块G-11玻璃贴片204，它厚约1/16英寸（1.59毫米），可以在盖板周边用若干紧固件（图上未画出）贴到盖板上去，也可以靠一种容易剥下来的粘接剂贴到盖板上去，这是为了便于揭下G-11、拆开靶组合件。为了使靶支托板171能够重复使用，需要取走已耗尽的旧靶181，换上新靶。虽说靶支托板有时会扔弃，但采用此图的结构，如材料价格昂贵时，就可以重复使用了。事前要把紧固件及O-形密封环先卸下、移走，然后才能加热靶的支托板，换下快耗完的旧靶材，接上新靶材。

图27与28表示了从装靶材的这一侧看过去的靶支托板171的形状与结构。位于中央的靶181由置放暗区环的槽腔182所围绕，围绕该槽腔的法兰盘上有两道沟槽183及193。位于内部的沟槽183供放置O-形密封环之用，而位于中间的空槽193、则把低真空系统的（真空）压强分配到内O-形密封环的外侧、另一个O-形密封环的里侧（所围的空间内）。这另一个O-形密封圈是嵌在一个位于下方外侧、槽口向上开凿的绝缘沟槽229（图38）内的，而槽229则开在一个对着压在靶支托板上的零件217上的（参图38-译注）。位于中间的沟槽193保证了位于槽183中的、内侧O-形密封环（未表示）的外围，完全笼照着低真空度的氛围，从而在围绕着处理室的周界上，能确保得到差动泵浦密封（differentially pumped seal）的好处。沿周界集积真空度的沟槽193，通过一条直的、连接真空的通道192（也是沟槽），接到贯通孔191上去，从而通过靶组合件把真空负压接到O-形环密封槽183的周缘。

如图27与28所示，在靶支托板171、装有靶材的那一面的四个角上装着暗销孔189-这里可装玻璃、塑料或其它最好是非绝缘的暗销-帮助将靶组合件对准装到处理室上去。

要确保对靶材与靶支托板的连接采用扩散接合的工艺。

当要把一块钽制的靶材127，如图29所示，用扩散接合的工艺、连接到钛制动的靶支托板128上去时，可以遵循如下的操作步骤：将待接合的表面用600号金刚砂纸打光，约磨削掉0.1微米，在即将把表面接合前、要按美国金属学会ASM（最近的称谓是ASM International）规定的操作步骤作化学清洁以便对钛和钽作浸蚀（etching），在把此组合件加热到750℃时，以2×10⁶帕斯卡（290psi）的压强把钽靶材127压向钛制的靶支托板128。然后保持这一接触压强不变，并把该组合件的温度升高到875℃-885℃，保持60分钟。

为了得到上乘的接合质量，应该遵循下述操作步骤：将待接合的表面用600号金刚砂纸磨去0.1微米，并只在马上要将表面接合的前一刻，才按ASM的规格、对待接合的表面作化学清洗以浸蚀钛与钽。待到将（未来的）组合件加热至750℃时，将钽制靶材以5×10⁶帕斯卡（700psi）的（接触）压强压向钛制靶支托板。维持5×10⁶帕斯卡（700psi）的接触压强不变，并随之将该组合件的温度升至875℃-885℃，保持1小时。即便在使组合件冷却下来的过程中，上述接触压强也应保持不变。所有扩散接合的操作皆应或者在惰性气体的氛围中进行，或者在高度真空的情况（10^-7到10^-9乇）下进行。

钛-钛或钛-Ti/6Al/4V的高强度接合可以在下述情况下实现：把所有待接合的板加热至850℃（1562°F），在100psi（0.69×10⁶帕斯卡）的接触压强下，至少维持2小时。用这样的方法，可以把纯钛制的靶材扩散接合到一块商业纯度（例如，CP2级）的钛支托板上去，或扩散接合到一块Ti/6Al/4V（它在极低的隙间氧-extralow interstitial oxygen-情况下也能用来改善接合质量）的支托板上去。对于钛一钛接合面的制备方法与以上介绍的钽-钛接合面的制备方法相同。同样地，接合务必要在惰性气体的氛围中、或真空中进行。依照扩散接合的操作步骤，冷却盖板125也能用环氧树脂粘接到支托板128的背面去;至于将材料为玻璃环氧树脂层压片G-11的绝缘片130贴到冷却盖板125上的操作，可以和前者同时进行，也可以在前者完成后再进行。

如果冷却盖板125是用商业纯的钛或Ti/6Al/4V制成的，那么也可以用扩散接合的工艺将盖板125贴到靶支托板128上去，就像图30上所示的那样。倘若按下述步骤操作，则还能使接合处具有良好的不透水的性能：将待结合的板以4×10⁶帕（580psi）的接触压强压在一起同时以0.4℃/秒（0.7°F/秒）的升温速度、将待结合的板加热至850℃（1562°F），并在4×10⁶帕和850℃下保持90-100分钟，接着再以0.1℃/秒（0.18°F/秒）的冷却速度降温。当把纯钛制的靶材结合到其支托板上时，扩散结合也就同时随之发生了。倘需要的话，（最后）还可以把用玻璃环氧树脂层压板G-11制的绝缘片130贴到冷却盖板125的上表面上去。

铝材同样也可以扩散接合;这时的难点在于纯铝只要在含氧的氛围中-暴露，就会和氧起反应而在其表面生成一层氧化铝薄层，它的化学性质很稳定，同时一般是抗渗的，这不利于扩散接合。不过该氧化铝层可用钢丝刷或其它机械方法除去，也可用化学的方法除去，还可在惰性气体的氛围中、或最好在一种无氧的氛围中一例如：本底压强为10^-8乇的CO/CO₂在10⁸到10⁹范围内的混合气中，或H₂/H₂O在10⁷到10⁸范围内的混合气中-用溅射浸蚀的方法除去。氧化膜除去后，扩散接合就变得方便了，从而其工艺操作就可在较低（相对于现在用的）的温度及压强下进行。

然后，把靶组合件的接触压强加到约500psi（3.45×10⁶帕斯卡）的水平，同时将靶组合件的温度升高到420℃，在这温度、压强下保持约4小时以进行扩散接合。由于已用上述方法部分或全部除去了表面的氧化铝层，扩散阻力也就降低或（甚至）不存在了。

也可以换一种办法，采用Herrera及Hosokawa的处理法一让铝在高真空中溅射沉积，而零件在就地即得以扩散接合，而无须将铝暴露于氧中。

类似地，钛一钽，钽一铝以及钛一铝的接合均能籍扩散接合或一种类似扩散的钎焊过程而得以实现。

研究表示在图31上的溅射装置的横截面图、将对按本发明而设计出来的一个实施例的详情有一个清楚的了解。通过一个狭长的活门145，待沉积的基底（图中未画出）可以进入溅射/处理室138、而放到一个供溅射用的支座146上去。可移式支座146就籍位于溅射靶材对面的调节垂直的装置（图上未画出），垂直移入工位。基底的外缘由一个盲区框144罩住，以免外缘也发生沉积。溅射/处理室138（的侧壁）有衬圈142覆盖，旨在防止受到过度的溅射;衬圈142易于卸走也比溅射室内壁好清洗。溅射/处理室138顶部的法兰盘上有一道供置放O-形密封环（图上未画出）的沟槽139。在这个法兰盘上端面，还装着一个绝缘环133（例如陶瓷-氧化铝-制的），它和图3上的零件73类似。在绝缘环133的外圈，还有一个外绝缘环134围绕着它，在134的下端面与上端面分别各开着一道置放O-形圈的槽136及135，外绝缘环134（的外缘）还有一向上伸出的绝缘外裙137。O-形（密封）环（图中未画，最好是用氟橡胶制的）就放入上述的这些沟槽内。外绝缘环134与处理室上部的、法兰盘的外缘拐角略有重叠;正是这种重叠，帮助了外绝缘环134、连同陶瓷绝缘环133精密地安装到处理室138上方的法兰盘上去。在陶瓷绝缘环133的内侧，装有一个暗区护罩132，它向上一直延伸到靶支托板128。

按本发明设计的这一实施例中，靶组合件124包含有：靶127，靶支托板128，以及其上开有冷却沟槽149的支托板的冷却盖板125。在这个靶组合件124的靶支托板上开有一道O-形槽129，当放入一个O-形密封环（例如：氟橡胶制的，图中未画）后，就能压在陶瓷绝缘环133上，起到密封作用。外绝缘环134向上方伸出的外裙137、连同前文提及的、也向上方伸出的暗区护罩132（译注：位于内侧）一起，就为靶组合件安装到处理室138上起到了初步定位的作用。

一旦靶组合件已安装落位，就可以在靶组合件的顶部-更确切些，是在支托板的冷却盖板125的背面-装上一个上绝缘环117。在117环的下端面与上端面，分别各开有一道供置放O-形密封环（图中未画出）用的槽119及118。在盖板125的背面，也可以还覆盖一片绝缘材料（例如：玻璃环氧树脂层压板G11）做的薄片（图31未画出，但图7中画了）。由于在作溅射处理时，靶组合件带的偏电压较高，因此必须把它完全封闭起来加以绝缘，以免因操作员或工艺设备上某零件的不慎触及而与地发生意外的短路。为此，上绝缘环117具有一个向下方伸出的绝缘裙120，120它在与外绝缘环134向上方伸出的绝缘裙138相遇时（蓄意设计成）有一段（凹凸匹配的）重叠部分，以便把靶组合件沿外缘完全封闭起来。外绝缘环134和上绝缘环117可以用各种塑料来做，如：聚丙烯塑料或聚碳酸酯塑料。

如图32所示，抽初级真空的通道是这样划定的：从处理室138周围通到边缘，再经开在外绝缘环134上的真空通道156、而到达顶室114。磁铁扫动机构116及传感器（图上未画）是分开安装在、并且接到顶室盖113上去的。

顶室盖113由上绝缘环117支承并密封，并由一个围绕上绝缘环周界置放的小法兰盘来固定。有一块可移动的磁铁116（图31）受磁铁扫动装置（图中未画）的控制，作直线式的往复移动，通过磁场来帮助（取决于设备的扫动路线）溅射。当处理室138抽空到工艺要求的条件（约10^-8乇）、而由盖113封闭的顶室114则抽空到初级真空的水平（如：1乇）时，作用在靶组合件板两侧的压强差仅为1乇左右。以1乇的压差，就算其作用的靶组合件面积有1米²，作用在整个板上的力也只约30磅（或13.6公斤）。而倘若顶室（译注：原文为“cap”，恐不妥）内的压强有1个大气压，则同样的靶组合件受到的力就将是22，780磅，即10，330公斤。一个薄的靶组合件、若受到约23，000磅（横面）力的作用，势将在靶的中心产生显著的弯沉;粗比之下，若将一个只约30磅的（横向）力作用在靶上，即使是作用在一个相对更薄一些、更大一些的靶上，产生的弯沉也将小得多。即使把顶室的压强提高到10乇，作用在靶组合件上的压力以及由此产生的弯沉比起大气压下产生的弯沉来说，也已大大减少了。而倘若顶室114与处理室138内的压强是相等的话，那么在靶上就完全没有因压强差而引起的横向力的作用。

处理室138及顶室114（译注：原文为“top chamber cap113”，死译，似文理不通）在开始时都是与一个初级真空（～1乇）系统相连的。当抽到初级真空子系统的压强极限时，将处理室138（与初级真空系统隔断，然后启动一台低温真空泵将处理室压强进一步降到10^-9乇或更低。接着，将惰性气体（如氩气）引入（处理室），保持压强在10^-3乇的水准上、以冲洗基底及靶材。顶室114则继续还与初级真空系统连接着。常规的用以增加或减少室之间压强差异的办法均可用在此处。

产生溅射的靶是用一种有后援的密封（双重密封）措施来维持的。为了改善对处理室的真空抽吸，真空是在由初级真空密封及其后援密封（差动泵浦密封-differentially pumped seal）所形成的空腔内获得的。采用了一个双重密封系统来保证处理室138周围有着优良的密封性，同时用减少密封两侧的压强差异的办法，使气体经密封而发生的扩散尽量减至最小。如图32所示，初级真空系统是连到并通往处理室外壳的初级真空通道156的。外绝缘环134的真空通道含有一个中间的密封真空通道140，以便对位于下方的陶瓷绝缘环133上、下两端面的两个O-形环状密封圈所围的空间减压（相对于初级真空压强）。两条0.09英寸（2.3毫米）深的槽缝，就能用以密封真空通道140了。由于用聚碳酸酯作的外环134是电绝缘的，在此通道内发生对荷电的靶组合件的溅射（不希望发生的）的可能性就不存在了。

倘若因溅射而导致的靶材的侵蚀是不均匀的，而靶材中心部分侵蚀得比其周边部分更快的话-很多有磁铣扫动的靶材溅射后的图案常是这样的-那么就可以调节顶室114内的压强、以便细心地控制靶组合件中心部分向下弯沉的程度，从而使待溅射沉积的工件与靶材表面之间的距离大致保持常数，以便在待溅射镀膜的基底的整个表面上，都有一个更为均匀的镀膜厚度。为了能把靶位移的情况及时反馈给外界从而使其始终能保持着期望的形状，可以安装一些例如近邻传感器，光学传感器，或其它非接触式的测量装置。

图33表示的是一个画在图31及图32上的溅射设备的立体解析图。图中所示的靶组合件124已经接上了冷却液集流管158。在此结构中，此集流管-通常用不导电的塑料如聚碳酸酯制成-是用螺孔连接的手段、接到靶组合件124上去的。用不导电的软管，如聚氯丁橡胶软管与此聚碳酸酯制成的集流管连接，以使最少量的大电阻（例如200升欧/英寸）冷却液产生循环流动;在此位形中，至少需要约2英尺长的软管（冷却液）才能防止有强电流经过冷却液漏到与之连接的机械上去。图中的155是靶组合件124的动力线接头，它通过靶组合件124顶部的动力线连接孔92（图12）与靶支托板紧密连接。上绝缘环117则围住了顶室盖113。

图34表示的是（本实施例中用到的）各种绝缘零件的立体解析图，以使它们的形状能一目了然。处理室138内装着屏蔽过度溅射的内壁衬圈142，而暗区屏档132恰好贴合在衬圈142的内侧。外绝缘环134架在处理室138的顶法兰盘上、并氢陶瓷绝缘环133（连在外绝缘环134上的真空通道156图上未画出）围在里面。图上还画出了靶板组合件124连同其已装好的冷却液集流管158。图中的上绝缘环117排在靶组合件124的上面。在图34中，对各零件都画出了两个或更多个剖面。把这些零件制造出来，每个零件的最后形式可以是壹个整件，也可以由几件组成，这取决于机械加工工艺上的考虑。

图35表示的是一个按本发明装配好了的设备外形，它也是把图33所示的、卸开的零件重新装配好以后的外形。图中把冷却液软管159也画了，它已连到了可以作为外绝缘环134一部分的冷却液集流管158上。外绝缘环134画在上绝缘环117的邻近，它们共同把靶组合件124（图上未画出）围住、以免任何人触及荷电的靶组合件。为靶组合件而设的动力线接头155则表示在邻近顶室盖113的一个法兰盘上。

另一个按本发明而设计的实施例画在图36-图40上。

图38表示了按本发明而设计的另一个实施例的局部剖面图，它采用的靶组合件是图19-图26中所画的那种结构。其（处理）室的侧壁163上有一条通道156与初级真空系统相连。在（处理）室侧壁163的上部、通道156的上端，支托并连接着位于下方的外绝缘环216，而在216的上下端面分别开着一道置放O-形环的密封槽229及230，它们均在通道156的外侧。在绝缘环216的下表面、（有一段的）厚度比其它地方略薄一些，从而（形成窄缝）能让初级真空一直抽吸到陶瓷绝缘133的外面区域。在靶组合件的下表面有真空通道连接槽192，连接槽192负责沟通真空通道191及周界真空分配槽193。靶支托板上表面的沟槽安排和图27，图28上表示的一样。上绝缘环210分别与盖209以及靶组合件213的顶端面之间有密封。上绝缘环210的外缘有一个（向下）伸出的（绝缘）裙恰好盖覆住下绝缘环216（外缘的）向上升出的（绝缘）裙217（的外缘）。

图39表示了一个按本发明设计的处理室的立体解析图;图40则是把图39中卸开的零件装配复原后的立体图。图36与图37分别表示对图40中的处理室、在截取线36-36及37-37处切割而得到的截面图。在此结构中，顶室盖209是用活动铰接法、靠（一对）铰接片234，铰接在处理室外罩163上的。有一对利用气体增压的顶盖提升活塞筒231，232协助用户以提升手柄233来升举顶室盖209，并在需要改动靶组合件213时，将盖209沿枢轴转移出组合件的行程范围（path）。处理室的外罩163支承在一个框架（frame）上。该框架还支承着一个闸门阀224，而224则连着一台低温泵226及处理室外罩163的底部。在处理室138内，有：一肋片（fim plate）222，溅射支座146，防过度喷溅的护罩147，盲区框144，以及围绕室的内壁并与之恰好贴合的暗区护罩142。

在以前讨论过的实施例中，初级真空可籍上绝缘环及外绝缘环上的通道而及于（passed around）靶组合件周围。在本实施例中，靶组合件在一端有两个四方的拐角;来自初级真空系统的负压，通过孔191、顺着其中一个拐角的导引，可以一直及于顶室盖209。初级真空还通过一根固定的通道156、沿着处理室的侧边缘先进入处理室的上表面、从而扩及整个处理室;与固定通道的接通/断开操作是很容易的。在本实施例中，初级真空通过处理室163壁上的固定通道156，还通过靶组合件上的真空通道191;通道191同含冷却液的通道是分离开的。

陶瓷绝缘环133座落在处理室外罩163的上法兰盘上，外绝缘环216则围贴在133的外面。然后把靶组合件213，连同装在其上的冷却水接头215（外面用不导电的材料包着），置放在陶瓷绝缘环133及外绝缘环216的上面。一旦各就各位后，靶组合件的周边就被支承着顶室盖209的上绝缘环210（完全）覆盖了。

在图37中画了另一种样式的冷却水接头215，它用于需要将集流管滑动伸入由靶组合件213上伸出的、一些具有光滑表面的管子的场合。用O-形环使集流管与这些光滑管的外表面密封，用一个或多个螺丝将集流管固定到靶组合件上，并使其不致于从光滑管端滑落。

图19中表示了这种结构的靶（组合件）。图上标着数字179a，b，c，d的冷却液进、出口均拧上一个连接管道用的六角形（螺丝）管接头;接头的一端攻有SAE型的螺纹，而另一头则是一个圆柱形的光滑（最好抛光过）表面，以便和其内部O-形环沟槽（密封住流体的连接）的集流管上相应的孔作配合连接。这类连接、可用在如下场合：对位于靶一端的、两个一组的冷却液入口（或出口）只设计了一个集流管与之配合。

图39及40上所示的铰接片234在用以连接时会有些间隙或松动，这样，当从处理室138及盖209内抽取真空时，就还可以作些小的移动（movement）。

具有安体保护的动力线接头。

图41表示的是具有安全保护动力线接头组合件155的一个轴侧图;接头用以把电力接到靶支托板128上去。图42表示了该接头组合件及其法兰连接的截面图。动力电缆（图上未画）就从顶端开口241处引入;沿圆周开的槽242则与顶室盖113的顶室法兰盘114（图42）上、平底镗孔的外缘配合。一个位于动力线接头的开口92内的安全触头246安装在与靶组合件邻接的位置。

另有一个可动触头247，因一位于下方的O-形环248的阻隔而与安全触头没有接触。O-形环248并非支承在安全触头外缘突出边沿249的端平面上，而是支承在几个（例如4个）沿突沿249周界以一定间隔分布上的肋片250上。在（顶室压强等于）环境压强时，可动触头与安全触头间分开的距离约为0.030英寸。用（例如）聚碳酸酯作的一个外筒被剖分成两个“半外筒”251及252，它们包围并卡住了该O-形环248，该可动触头247与安全触头246。在上述两个“半外筒”251，252上方的突沿上，置放着一个上部的O-形环254;而这个组合件是从开在顶室法兰盘114上的、供电气连接用的内孔107的底部滑入该内孔的。该内孔107是一个平底镗孔，上面有一个凸缘115挡住了此触头组合件246，247，248的进一步滑入;另有夹持螺丝257及板258将触头组合件固定在法兰盘114上。另外还有一个位于端部的零件259（聚碳酸酯或可买到的电气连接物）将中心的馈电线与周围的人与物隔开。电气馈入线（图中未画）将直接与位于顶部开口241底部的可动触头247连接。可动触头247，安全触头246以及O-形环248均“漂浮”在“半外筒”251，252内。

当顶室113的压强等于环境压强时，可以使可动触头247带上电，但安全触头246却仍不带电，因为它与247之间还有一段没有“压近”的间隔213存在（而213的存在又是因为O-形环248未受压缩）。当向顶室盖114内的顶室113抽真空时，顶室法兰盘114就会略向下沉，从而压迫具有完全接触的O-形环254，进而带动251及252这两个半外筒往下沉。而安全触头是牢固地固定在靶上的，是不能动的了;251及252的进一步下沉（在真空泵继续泵吸的情况下这很正常）会使下方的O-形环248、在凸起的肋片250上受到压缩（例如10-15磅，阻力），从而使可动触头与安全触头之间的间隔213消失，两者发生电连接。当靶尚未完全被绝缘环密封起来时（像在另一处讨论的那样），它就带不上电，这是因为没有良好的密封，就形成不了真空。因而就可安全地（尽管还应小心地）触摸顶室，只要没有任何带电的接头暴露在外就行。

图44所示的、为此结构而设计的电接头212是从低部吊挂着贴在处理室138（图43）的上法兰盘138a上的;它与图42上所示的、上文已详细介结过的、连接到顶室盖113上去的电接头的差别只是倒过来放而已。当此触头组合件装配到它应放的位置上时，电接头212将“捅穿”处理室上法兰盘138a的顶端面，进而还穿过位于下方的外绝缘环216上的相应的孔而与靶组合件213的下表面接触。当处理室138接上真空后，靶组合件213就被紧紧地曳向处理室138的外罩163，这导致电接头212受压缩，从而使触头闭合，靶组合件随之也就带上了电。

为靶板设计的、这样一种（外部）绝缘的动力线接头的内部结构为处理操作提供了安全保障。在环境条件下（译注：确切说应是“当处理室压强等于环境压强时”），在接头内部带着电的导电零件与接头外表面之间有一间隙存在，正是这间隙把靶与接头的已通电部分隔离了开来。而当真空泵使（处理）室减压时，由真空而引起的外力、超过了阻止带电触头与靶接触的弹性力，从而使之发生了良好的接触。当带有安全装置的动力线接头是按在与处理室邻接的法兰盘上时，那么当对下方的处理室抽真空时，接头内的电触头就接通了。只是在这种位形中，出于安全的考虑，除非一项电气联动（互锁）的要求-顶室已处于真空状态-得到满足，否则是不会向动力线接头供电的。

本靶组合件是受到双重密封的，因而既可以从处理室侧壁边缘抽真空也能从磁控管室抽真空。处理/沉积的参数，诸如：磁控管电阻抗，基底镀膜厚度的均匀性等，多少可以通过利用两个室的办法而加以控制。靶组合件的弯沉可以籍改变两室的压强而得到控制。本专利描述的靶结构，为了把冷却流通道与处理室分开，压根儿就没有用焊缝或其它的联接方式。既然没有焊缝暴露于真空，那么除非是因材料自身缺陷发生泄漏，至于通过联接部（joints）自身的缺陷而造成泄漏的危险则已完全消除了。在移走或更换靶组合件时，由于溅射靶组合件连同其冷却系统是独立的，整装的一件，因而溅射室内不会发生水的滴漏或污染。如冷却液是以高于环境的温度流经其通道，靶组合件就会受到加热从而加速了对靶材表面的除气（亦即减少了溅射处理时因吸附在靶上的）气体逸出而对工艺处理造成的有害影响，并消除了靶组合件表面上的凝结。在所有本专利介绍过的结构中，都不存在需把冷却剂与真空隔离的问题。这种结构的溅射靶组合件，其面积可以很大;而断面尺寸却可以相当小。这样一个组合件，即使其面积比现有设计的大得多，但由于其两侧皆抽了真空，其弯沉却可以很小。

溅射靶组合件可以采用以不导电的材料-如玻璃环氧树脂层压板G-10或G-11/FR4，或聚酯胶片-制成的冷却盖板。这种不导电的材料可以用一种适当的、低固化温度及低（接触）压强的粘接剂（如建筑上用的那种环氧树脂），把它联结到靶支托板上去。这种不导电的冷却盖板/热交换器材料，在成形时可以设计得让它把暴露在外的靶的所有部分都包裹起来以保证操作人员免遭电击。

本设备优于先有技术的优点在于：一旦装配好后，具有整片式结构的靶组合件与其它靶组合件具有可互换性，而在更换靶组合件时，又没有任何冷却液泄漏入溅射处理室的风险。虽说当待溅射沉积的工件面积较大时，相应的溅射处理室及置放磁铁的压强补偿室的面积也势将大上去，但由顶室与溅射室间压强差而引起的靶组合件的弯沉却是可以控制或消除的。靶组合件中冷却液的压强可借各种可靠的技术、将其控制在冷却液通道中，这些技术包括将靶支托板结合到盖板上去;而将靶支托板结合到盖板上去的这类技术有：粘接剂胶接，各种扩散结合，有或没有机械紧固手段辅助的钎接。在（靶组合件）加工、装配得正确的情况下，虽说在给冷却液加上压头后，作用在冷却通道各方向上的差异压强估计也有几个大气压的水平，但冷却剂泄露的可能性事实上仍为零。很容易在经验数据的基础上对热交换器的冷却液通道进行再设计以按我们的愿望优化冷却温度的分布。按本发明设计的、这一薄而平的、用薄片叠制成的靶组合件的另一个优点是磁控管所用的磁铁可以在更靠近靶材的位置上扫动，因而磁铁的磁场强度可以（比先有技术曾用的）低一些，而其磁场的形状修整起来也就有了更大的灵活余地。

尽管本发明已相对于几个具体的实施例了介绍与描述，但在不偏离本发明精神与范畴的前提下，精于这一技艺的专业人员将发现仍可在形式与细节上作些变化与改进。例如，此处叙及的种种评价仅仅只是对本发明的有代表性的一些评价，而不应误解为本发明的范围只能限于此处叙及的哪些方法与结构。

Claims (42)

1、一种溅射靶组合件，它包括：

一块与靶支托板组合件的第一面紧密接触的溅射靶；

该靶支托板组合件的形状被做成盖住一溅射室的一个开口、并把开口密封住，该支托板上有供热交换用的流体通道通过，该热交换用的流体通道有一个或几个供进口与出口用的开孔。

2、一种如权利要求1所述的溅射靶组合件，其中：

该溅射室的该开口有一内周界，而当该支托板密封住该开口时，该内周界在该支托板上的投影将形成一个图形，而上述的、位于该支托板上的进、出口的开孔应位于该图形的外面。

3、一种如权利要求1所述的溅射靶组合件，其中：

该靶支托板组合件包括一块支托板及一块冷却盖板，该支托板与该冷却盖板各有其第一面与第二面，第一面与第二面互为对方的反面，该靶支托板组合件的该第一面就是该支托板的该第一面，而该冷却盖板的第一面上则开有若干条冷却沟槽，这样，当把该冷却盖板的第一面粘接到该支托板的第二面上时，就在开在上述冷却盖板上的沟槽、与封闭这些沟槽的上述支托板的第二面之间形成了上述的、供热交换用的冷却通道。

4、一种如权利要求2所述的溅射靶组合件，其中

靶支托板组合件含有一块支托板和一块冷却盖板，该支托板与该冷却盖板各有其第一面与第二面，第一面与第二面各为对方的反面，上述的靶支托板组合件的第一面也就是上述支托板的第一面，而上述支托板的第二面上则开有供冷却用的沟槽，这样，当把上述冷却盖板的第一面粘接到该支托板的第二面上去之后，就在该支托板上的那些沟槽、与封贴在这些沟槽上的该冷却盖板之间形成了供热交换用的冷却通道。

5、一种如权利要求3所述的溅射靶组合件，其中该冷却盖板的该第二面基本上是平的。

6、一种如权利要求4所述的溅射靶组合件，其中该冷却盖板的该第二面基本上是平的。

7、一种如权利要求3所述的溅射靶组合件，其中，该靶与该靶支托板是由单块材料制成的一个整块结构。

8、一种如权利要求4所述的溅射靶组合件，其中，该靶与该靶支托板是由单块材料制成的一个整块结构。

9、一种如权利要求3所述的溅射靶组合件，其中，上述冷却盖板的第一面、与上述支托板的第二面之间形成的结合是用一种粘接剂来完成的。

10、一种如权利要求4所述的溅射靶组合件，其中，上述冷却盖板的第一面、与上述支托板的第二面之间形成的结合是用一种粘接剂来完成的。

11、一种如权利要求9所述的溅射靶组合件，其中，上述粘接剂是悬贴在一张网基上的，贴在位于上述冷却盖板第一面与上述支托板第二面之间网基上的粘接剂的位置、在对应于上述冷却盖板上沟槽所处的位置（译注：即在网基上对应于沟槽的位置处没有粘接剂）。

12、一种如权利要求10所述的溅射靶组合件，其中，上述粘接剂是悬贴在一张网基上的，贴在位于上述冷却盖板第一面与上述支托板第二面之间网基上的粘接剂的位置、不对应于上述冷却盖板上沟槽所处的位置。

13、一种如权利要求1所述的溅射靶组合件，其中

靶支托板组合件含有一块支托板及一块冷却盖板，该支托板与该冷却盖板各有其第一面与第二面，第一面与第二面各为对方的反面，上述靶支托板组合件的第一面也就是上述支托板的第一面，而在上述支托板的第二面上开有若干条冷却沟槽，这样，当把上述冷却盖板的第一面粘贴到上述支托板的第二面上去时，就在支托板的上述沟槽与粘贴在这些沟槽上的该冷却盖板之间，形成了上述供热交换用的冷却管道。

14、一种用以制造如权利要求10所述的溅射靶组合件的方法，其中，上述粘接剂粘贴到上述支托板与冷却盖板上去的操作包括着如下的步骤：

在上述靶板组合件的外部加上一对大小相等方向相反的力以挤压粘接剂，并应确保在支托板及冷却板表面上、每一处待粘接的两接触表面之间都夹有该粘接剂;与此同时，

把上述两零件的温度提高到预定的固化温度并保持一段预定的时间。

15、一种制造溅射靶组合件的方法，它包括：

对钽靶表面作结合前的预加工;

对钛制支托板表面作结合前的预加工;

使待结合的钽表面与待结合的钛表面接触;

把待结合的表面置于惰性气体或真空的氛围内;

将正在进行结合的表面以约2×10⁶帕斯卡的接触压强相互对压，与此同时，将此待结合的表面加热到约750℃;

将待结合的表面加热到约885℃，并在此温度下保持约1小时;而且

在冷却下来的过程中，对正在结合的表面仍要保持上述的接触压强。

16、一种制造权利要求3所述的一种溅射靶组合件的方法、它包含如下步骤：

对钽靶表面做结合前的预加工;

对钛支托板的表面作结合前的预加工;

使待结合的钽表面与待结合的钛表面接触;

将待结合的表面置于惰性气体或真空的氛围内;

将正在进行结合的表面以约2×10⁶帕斯卡的接触压强相互对压，与此同时，将此待结合的表面加热到约750℃;

将待结合的表面加热到约885℃，并在此温度下保持约1小时;而且

在冷却下来的过程中，对正在结合的表面仍要保持上述的接触压强。

17、一种制造溅靶组合件的方法，它包含下述步骤：

对钛或钛合金制造的靶材表面作结合前的预加工;

对钛支托板的表面作结合前的预加工;

使待结合的钛或钛合金表面与待结合的钛表面接触;

将待结合的表面置于惰性气体或真空的氛围中;并且

将正在进行结合的表面以约100psi的接触压强相互对压，与此同时，将此待结合的表面加热到约850℃，保持约2小时。

18、一种制造权利要求3所述的溅射靶组合件的方法，它包括如下步骤：

对钛或钛合金制造的靶材表面作结合前的预加工;

对钛支托板的表面作结合前的预加工;

使待结合的钛或钛合金表面与待结合的钛表面接触;

将待结合的表面置于惰性气体或真空的氛围中;并且

将正在进行结合的表面以约100psi的接触压强相互对压，与此同时，将此待结合的表面加热到约850℃，保持约2小时。

19、一种制造溅射靶组合件的方法，它包含下述步骤：

对钛制靶材表面作扩散结合前的预加工;

将该钛制靶材与一块铝或铝合金制的支托板放入一种无氧的氛围中;

对该铝或铝合金的板材作扩散结合前的预加工;

使已预加工好、准备结合的靶材表面与也已预加工好、准备结合的靶支托板表面保持接触;

用外力把靶材与靶支托板压在一起，此力产生的接触压强至少约有200psi，与此同时，将两者加热至420℃，保持这样条件至少约2小时。

20、一种制造权利要求3所述的溅射靶组合件的方法，它包含如下步骤;

对一个钛制的靶材表面作扩散结合前的预加工;

将该钛制靶材与一块铝或铝合金制的支托板放入一种无氧的氛围中;

对该铝或铝合金制的板材作扩散结合前的预加工;

使已预加工好、准备结合的靶材表面与也已预加工好、准备结合的靶支托板表面保持接触;

用外力把靶材与靶支托板压在一起，此力产生的接触压强至少约有200psi，与此同时，将两者加热至420℃，保持这样的条件至少约2小时。

21、一种溅射靶组合件，它包括：

一个具有上法兰盘的溅射处理室，该法兰盘拥有一种按预定形式确定的形状与周界;

一个与该法兰盘密封并绝缘的溅射靶组合件;

其中，该组合件拥有一块产生溅射的靶及一靶支托板组件;

其中，该靶支托板组件拥有一块支托板及一块冷却盖板;

其中，在该冷却盖板的第一面上配置着一组供冷却用的沟槽，

其中，该冷却盖板的第一而将粘接到该靶支托板上去，以在该冷却沟槽与支托板之间、形成供冷却液流动的通道。

22、一种如权利要求21所述的溅射靶结构，它还包括：

一个其形状及周界通常随上述溅射处理室的、上述预定形状而定的压力补偿室，该压力补偿室与该溅射靶组合件之间是密封的，并且是电气绝缘的。

23、一种如权利要求22所述的、还进而含有一组使该靶组合件与工艺操作人员脱离接触的电绝缘零件的、溅射靶结构。

24、一种如权利要求23所述的溅射靶结构，其中，上述的那组绝缘零件上拥有一条抽真空用的通道，该通道把真空系统与一个介于处理室的内密封圈与外密封圈之间的空间连接了起来。

25、一种包含如下内容的溅射靶组合件：

一块其第一面与靶紧密接触、而第二面则与该第一面反向的靶支托板;

一块冷却盖板，在该盖板的与靶接触的那一个面上、开有若干条充作冷却通道用的沟槽，这些沟槽的走向一般是从冷却液进口处的开孔、通向冷却液出口处的开孔，

其中，该冷却盖板是籍粘接剂粘合到上述靶支托板的第二面上去的;

其中，由该靶支托板及该冷却盖板构成的一个组件应作成这样的形状：能遮盖住溅射室的开口，并正对着被溅射的工件，

其中，当把该支托板密封到上述的溅射室开口上去的时候，上述支托板上的上述冷却液进口处开孔及冷却液出口处开孔均位于该支托板上一个图形的外面，在把溅射室开口的内边界向支托板投影时，可以得到上述的图形。

26、一种如权利要求25所述的溅射靶组合件，其中

上述的构成冷却通道的诸条沟槽彼此间是相互平行的，其形状是为了使，当它们从一个入口集流管区接受液流时，液流量在各沟槽间的分配能大致均匀化。

27、一种如权利要求25所述的溅射靶组合件，其中

一条条紧挨着排列的、上述的构成冷却通道的沟槽，其形状的确定是为了分配液流、以便在溅射靶组合件的表面上、维持一个大致均匀的温度分布。

28、一种冷却溅射靶的方法，它包括如下步骤：

提供一种在其上开有热交换冷却通道的、大体上是平板型的溅射靶组合件，

此溅射靶组合件系置放在溅射室上开凿的溅射开口的上面，从而把该溅射室密封住，

使冷却液在该溅射靶组合件的热交换冷却通道内产生循环流动，

在溅射靶组合件的上方，设置一个压力补偿室，

调整压力补偿室内的压强，使之与溅射室内的压强接近相等。

29、一种制造溅射靶的方法，它包括下列步骤：

制造一种整体式的靶-靶支托板单元，

采用一种高强度粘接剂、将其上开有冷却用沟槽的一块冷却盖板、粘接到上述的靶-靶支托板单元上去。

30、一种制造如权利要求24所述的溅射靶的方法，其中，该高强度粘接剂是腈环氧树脂。

31、一种制造如权利要求24所述的溅射靶的方法，其中，该高强度粘接剂是一种构成靶材-靶支托板单元的材料与冷却盖板材料之间的一种扩散结合。

32、一种如权利要求1所述的溅射靶组合件，其中，把上述靶支托板组合件的形状作成能遮盖住上部真空室的底部开口，从而把该底部开口密封住以便能对该真空室减压。

33、一种含有基底处理室的溅射设备，而该基底处理室有一个盖住并密封住了其（上部）开口的靶组合件;其中该溅射设备还包括：

一个具有底部开口的上部真空室，其底部开口的尺寸大小与上述处理室的该上部开口相同，该底部开口通常用上述靶组合件来盖住并密封住;

用以在处理室产生真空的处理室真空设备;及

用以在该上部真空室产生真空的上部真空室真空设备。

34、一种如权利要求33所述的溅射设备，它包括还进一步包括有一个通向该靶板组合件的电气连接，当该顶室内的压强未达到预定的真空压强值时，该电气连接能使靶与电源不接通;而当真空度等于或高于该预定的真空度值时，该电气连接才允许电源向靶供电。

35、一种溅射靶组合件，它包括

一块产生溅射的、同靶支托板组件的第一面紧密接触的靶材;

该靶支托板组件的形状被成能遮盖住溅射室的一个开口、从而能密封住这个开口;在该支托板组件上还具有供热交换用的液体通道，而这些通道有一个或多个进出口开孔。

36、一种如权利要求35所述的溅射靶组合件，其中，

靶支托板组件含有一块支托板及一块冷却盖板，该支托板有一个大体上是平的第二面，而该冷却盖板有一个大体上是平的第一面，它以一种能使接缝处液体不渗漏的工艺联结到上述第二面上去，上述第一面或第二面中，至少有一个面是在其上面预制了若干沟槽，以便在该靶支托板与该冷却盖板之间形成热交换用的冷却通道。

37、一种如权利要求36所述的溅射靶，其中，在该冷却盖板的第一面与该支托板的第二面之间形成的结合，是靠用了封接剂与紧固件，靠在该热交换冷却管道周围用了一种连续的封接剂，以及靠在一个或多个用以确保将该冷却盖板连接到该支托板第二面上去的紧固件周围，用了一种密封装置，而这些紧固件位于一个连续的O-形环槽周界内。

38、一种如权利要求36所述的溅射靶，其中，在该冷却盖板的第一面与该支托板的第二面之间形成的结合，是靠用了封接剂与紧固件，靠在该热交换冷却管道周围用于一种连续的封接剂，以及靠在一个或多个用以确保将该冷却盖板在一个连续的装密封装置的槽周界内、连接到该支托板第二面上去的紧固件周围用了一种密封装置。

39、一种溅射组合件，它包括：

一个与一靶支托板组件的第一面紧密接触的、产生溅射的靶;

该靶支托板组件的形状被作成能覆盖住溅射室的一个开口，从而把该开口密封住，在上述支托板上开有供热交换用的若干条流通道，这些热交换用的流体通道共有一个或多个进口及出口的开孔。

一个底部有开口的顶室，此开口的形状做成大致与上述溅射室的上部开口的形状一样，这样，该靶支托板组件就形同上述溅射室与上述顶室之间的一道壁，而壁上还有一段供真空泵浦用的缝隙;

其中，该靶支托板组件置放在上述顶室的底部开口与上述溅射室的上部开口之间，这样，当顶室内的压强趋近于溅射室内的压强时，架放在上述溅射室开口上的、该靶支托板组件上受到的压力负荷就降下来了。

40、一种如权利要求39所述的溅射组合件，

其中的靶支托板组件被作得在冷却液通道和处于真空压强的一个室（或一段通道）之间，可以没有任何焊缝。

41、一种如权利要求39所述的溅射组合件，

其中，把真空从一个真空源通向上述顶室的传输路径被指定为：经过一个与上述溅射室邻接的初级真空出口，围绕着该靶支托板组件，绕到该顶室。

42、一种溅射处理方法，它包括下列步骤：

将一个靶组合件置放在一个处理室的顶端，这样，当将该处理室接上真空时，该靶组合件就与该室密封上了;

从某个真空源把真空传至该处理室，以在被上述靶组合件密封住的该室内抽真空;

将一个覆盖室置放在该靶组合件的、放靶的哪一面的背面，该覆盖室通常是支承在该靶组合件的背面某个位置上，该位置恰与上述靶组合件支承在该处理室上，并产生一真空密封的位置相对应;以及

将上述覆盖室抽真空到压强小于10乇的水平。

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