TW295776B - - Google Patents

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經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7五、發明説明（1 ) 本發明係有關於一種陰極噴鍍靶，更詳而言之，尤指一 種冷卻安裝在陰極噴鍍總成上之噴鍍靶，其在噴鍍靶作業 過程中之冷卻方法與裝置。 發jg之使 在噴鍍沉積過程中，需要被喷鍍，同時其上具有一層薄 沉積層之基層係被放置在噴鍍靶附近，該噴鍍靶為塗覆材 料源。在容室内之壓力被降到幾乎是真空的狀態，然後對 噴鍍靶施予負電壓。於是，噴鍍靶便會釋放電漿，該電漿 可μ利用磁力線來限制或強化，於是產生大量的正離子， 對靶體進行轟擊，進而將靶體表面之原子分離。靶體原料 上之原子於是會移動到基層的表面，於是便形成了一層靶 體材料塗層。 在這項過程中，轟擊之離子，除了將靶體表面之原子帶 離外，也會將能量帶到靶體上，進而造成靶體發熱。一般 來說，施加至電漿上的電源，將近有90%Κ上轉換成加熱 靶體上之熱源。一般在靶區使用之能量密度在每平方呎 30,000瓦，於是需要有強力之冷卻源來冷卻靶體，Μ防止 靶體發生熔化或斷裂，同時也保護靶體支撐之陰極及鄰近 之结構體，使其免於過熱。 最常使用之冷卻靶體之技術係將冷卻水導至噴鍍靶之背 面，或用冷卻水強力地衝擊噴鍍靶固定之背板。冷卻水係 使用進水管導入陰極缌成。冷卻水流向及流經一塊冷卻區 域，繞著一具靠近噴鍍靶（或背板）後面之磁性结構，同時 由排水管排出。於是靶體上之高熱 > 便由冷卻水之熱傳導 (請先閱讀背面之注意事項再瑣寫本頁 -4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B? 五、發明説明（2 ) 而帶離。在某些結構中，噴鍍陰極结構是水冷式，同時在 使用時，噴鍍靶是緊緊地固定在靶體支撐陰極结構上。因 為噴鍍靶幾乎是每天2 4小時的連續生產作業，同時包括三 (3)至十二（12)支同時理轉之陰極，用來冷卻的水，表示 整個系統運轉所需之大量成本。需要多少數量之冷卻水， 是由需要散去多少熱量，水的比熱，及冷卻水之容許之上 昇溫度來決定。 Μ下則為計算所需冷卻水數量之公式： 電漿能量=30,000瓦 傳導至靶體之熱量（90% )= 27 , 000瓦 8丁1)/小時=27,000瓦7 3.4181'1]/小時/瓦=92,070 81'1] /小時 所容許之冷卻水上昇溫度為華氏30度（進入口 70度，排 水口 100度），冷卻水之比熱為1.0 BTU /磅/ Τ，要將 92 , 070 ΒΤϋ/小時熱量散去之冷卻水需要： 92,070 ΒΤΙΙ/小時 .Ί.0% ΒΤΠ/小時/Τ 井高華氏30度 : 1.0 BTU/磅/Τ = 3,096磅之冷卻水/小時 在8.34磅/加侖下•冷卻水流量為： . 0 9 β磅/小時 8.34磅/加倫 =368加侖/小時 而使用冷卻水之效率則可用下列公式表示： -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨OX297公釐） ^ 、va (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Α7 Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（3 ) Q?.Q70 ΒΤΠ / 小時 368 加侖 =250 . 2 BTU/ 加侖 在以上所描述之傳統噴鍍陰極中’冷卻水之吸熱受到了 水的比熱，1.0 BTU /磅/卞，之限制，該比熱值在水為液 態時，是—項常數。但是，當水沸嫌時，同時由液態轉換 成氣態，則汽化之潛熱97〇 BTU/榜，則在相同之數量下’ 冷卻水之吸熱能力便明顯地大增。 在這些條件下，相且之計算公式如下： 需要抽離之熱量=92,070 液態：（212。 -70。比熱）=142 BTU /膀 在212。時汽化為蒸氣 iHJL BTU/碎 全部 1112 BTU/磅 92.070 BTI"小眭 1112 ΒΤϋ /磅 =82.8磅 / 小時 8 2 . 8腌/小_ 8.34磅/加侖 =9.9加侖/小時 設備利用效率 =92.070 BTU/小時 9.9加侖/小時 =9，300 BTU/加侖 利用瑄種方式所節省之冷卻水數盪，在與Μ上所討論之 陰極结[成比較下（由368加侖，降低至9·9加侖），使得 (請先閱讀背面之注意事項再楨寫本頁) 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 295776 A7 B7 五、發明説明（4 ) 水由液態汽化成蒸氣之潛熱，在水之比熱外•也可Μ用來 冷卻。為了使這項理論可以實際地付諸實施在冷卻噴雜靶 上，冷卻水汽化成蒸氣之過程，必需在控制條件下進行。 單純地減少冷卻水之使用量，同時允許冷卻水產生蒸氣， 會在靶體之冷卻面上產生一道絕熱層，這道絕熱層會阻止 熱流，並且造成靶體發生過熱。 圖1掲茈出習知嗔鍍陰極结！成之正常冷卻方式。噴鍍頭 或背板115具有一道冷卻面116得與冷卻液117接觸，該 冷卻液117之流動方向如118所示，由進入口流往排水口 。來自於冷卻面116之熱量•便流入流體之邊界面119 · 然後擴散進人冷卻液117内。 圖2則揭露單純減少圖1系統之冷卻水使用量，而造成 之漸減之效果。來自於冷卻面116之熱源將邊界層119之 冷卻液煮沸，進而產生一道絕熱之蒸氣層121 ，於是便阻 止了冷卻水接觸冷卻面116 ，造成了噴鍍頭115之過熱。 這種現象會在整個靶體表面上發生或是僅限於某一區域， 於是產生了區域性的熱灶。 本發明之目的在於提供一種方法，以降低用於冷卻噴鍍 靶之冷卻水數量。 本發明之另一目的在於提供一種使用少量冷卻水，即可 達到冷卻哦鍍靶之裝置。 本發明之目的在於提供一種冷卻噴鍍頭之方法與裝置， 其可Μ利用到冷卻水由液態轉換成汽態所需之潛熱，進而 增加在一定數量下之冷卻水之冷卻能力，於是防止噴鍍靶 -7- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) '11 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 經濟部中央標率局員工消費合作杜印製 A7 ___ B7 五、發明説明（5 ) 之過熱。 發复 本發明利用同時提供冷卻噴鍍靶之方法與裝置，來達成 前述之目的。該方法之步驟包括提供一噴鍍靶及一冷卻面 *該冷卻面與該噴鍍靶形可操作之熱傳導接觸；將一冷卻 液體導入該冷卻面，進而將噴鍍靶之熱量Μ傳導方式排除 ;允許至少部份之冷卻液體改變相態成為蒸氣；及防止該 冷卻面形成連續絕熱之蒸氣層之步驟，Μ確實維持該冷卻 面與該噴鍍靶間之熱傳導繼續進行，Κ避免噴鍍靶發生過 熱現象。 該冷卻面為該噴鍍靶之背面或該噴鍍靶所固定之背板之 背面，於是該背面得與該噴鍍靶接觸，構成熱傳導，或為 該噴鍍靶所固定之陰極結構之表面，於是該表面得與該噴 鍍靶接觸，構成熱傳導。 防止該冷卻面形成連績絕熱之蒸氣層之步驟係Μ下列方 式執行，即至少Κ下列三種方法攪動該冷卻液體，使其與 該冷卻®接觸。第一種方法包括在距該冷卻面上方一段距 離處，設置孔板·該孔板上具有多數個孔洞；及使該冷卻 液體流過該孔板，以使冷卻液Μ高速噴離孔洞，進而強力 地接觸該冷卻面，該噴射水流可Κ穿透冷卻面上所形成之 蒸氣絕熱層。第二種方法包括在該冷卻面上方設置一道由 矩陣排列之嗔嘴；及供應該等唄嘴水流，進而使水流以高 速咱離噴嘴，而射向冷卻面*進而強力地接觸該冷卻面， 該噴射水流可Μ穿透冷卻面上所形成之蒸氣絕熱曆。第三 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇Χ297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再楨寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（6 ) 種方法包括在冷卻面上方一段位置處•提供多數個撓曲面 ;及使冷卻液體流過該撓曲面，使得冷卻液體在該撓曲面 之位置處•產生局部性之流動，該等冷卻液體強力地衝射 該冷卻面，同時穿透在該冷卻面上形成之蒸氣層。 對於第三種方法，即攪動冷卻水流，使其與冷卻面接觸 ，移動該撓曲面，使其相對地朝向該冷卻面移動，以增加 冷卻液體之局部性之流動•且該流體強力地衝射該冷卻面 〇 本發明可同時利用提供一種冷卻噴鍍靶之裝置來達成。 該裝置包括一冷卻面，該冷卻面與該噴鍍靶形成可操作之 熱傳導接觸，當將一道冷卻液體導入該冷卻面，可將噴鍍 靶之熱量Μ傳導方式排除；及允許至少部份之冷卻液體改 變相態成為蒸氣之裝置，防止該冷卻面形成連續絕熱之蒸 氣層，Μ確實維持該冷卻面與該噴鍍靶間之熱傳導繼續進 行，Μ避免噴鍍靶發生過熱現象。 該冷卻面為該噴鍍靶之背面或該噴鍍靶所固定之背板之 背面，於是該背面得與該噴鍍靶接觸，構成熱傳導，或為 該噴鍍靶所固定之陰極结構之表面 > 於是該表面得與該噴 鍍靶接觸，構成熱傳導。 其中允許至少部份之冷卻液體改變成相態成為蒸氣之裝 置，防止該冷卻面形成連鑛絕熱之蒸氣層，該冷卻液體受 到熱列攪動，使其與冷卻面接觸，且其採取之型式為在距 該冷卻面上方一段距離處，設置孔板，該孔板上具有多數 涸孔洞以產生高速噴洒之水流，在該冷卻面上方設置一道 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（2丨0Χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •丨 ,广' 、^ 295776 A7 B7 五、發明説明（7 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 由矩陣排列之噴嘴Μ提供噴洒水流，或在冷卻面上方一段 位置處，提供多數個撓曲面；使冷卻液體流過該撓曲面， 使得冷卻液體在該撓曲面之位置處，產生局部性之流動。 該裝置同時可包括移動該撓曲面之装置，使其相對地朝向 該冷卻面移動* Μ增加冷卻液«I之區域流體之攪動。 本發明所提供冷卻噴鍍靶之方法與裝置，其優點在於其 所使用冷卻噴鍍靶之冷卻水需求量，在與傅铳之冷卻技術 比較下，明顯地降低了許多。 這些及其他之目的與優點，在配合所附圖示與詳细說明 下，將變得更為明白，其中： 圖1為習知冷卻噴鍍靶或背板之技術； 圖2刖為在簡單地降低圖1所示冷卻系統之冷卻水流， 試圖利用冷卻水由液態轉換成汽態時，所造成之邋減效果 » 圖3則為噴鍍塗覆處理室之剖視圖，其中包括了本發明 之作業原理； 圖4則為本發明其一實施例之剖視圖； 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 圖5則為與圖4所示相似之視圖，但為本發明之另一實 施例； 圖6削為與圖4 、圖5所示相似之視圖，但為本發明之 另一實施例；及 圖7則為圖3所示實施例之剖視圖，其配置有一唄鍍塗 覆處理室。 -10- 本紙張尺度適用中國國家森準（CNS丨A4規格（2!0'乂297公| ) 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 A7 B7 ____ _ .. _____ 五、發明説明（8) 與本發明有闢之噴鍍機器•則在Μ下之美國專利及專利 申請案中有揭露•該等專利也同時成為本申請案之引證案 美國專利第4,909,695號及4,915,564號”處理及處理 晶原材料之方法與裝置”。 美國專利第4,957,605號”噴鍍梯型晶原之方法與装置 ;及 美國專利第5,130, 00 5號”配備旋轉磁件结構之磁控管 噴鍍之方法與裝置”。 圖3以剖視方式揭茈一噴鍍装置之噴鍍處理室10·其包 括本發明之操作原理。該處理室10為美國專利第 4.090,695號所揭露噴鍍裝置之一部份。處理室為一真空 處理室，係由主要處理室11之隔間部份所構成。主要處理 室11利用一道送氣壁14而與大氣或機器裝置之環境12所隔 開。處理室10可與主要處理室11經由送氣壁14上之開口 15(圖中所示為封閉狀態）相通。 如美國專利第4,909,695號所詳细揭露者，將開口 15密 封* Μ將處理室10與主要處理室11隔開•可Κ利用處理室 之背平面部份16之選擇性移動來達成，該背板部份可抵住 碟形旋轉晶原運送元件17之一部份，將運送元件17來在運 送元件17與背板部份16與送氣壁14間，Κ達到密封之闞係 (如圖所示）*進而將背板空間19密封在處理室19内•並且 將處理室10與主處理室11隔開。 -11*" 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) *1Τ 經濟部中央標隼局員工消費合作社印策 A7 B7 〜――--------------- 五、發明説明（9) 在背板部份16之相對面’在運送元件17之前平面側'，該 處理室10則使用一具陰極總成模姐20’而將處理室10與大 氣或機器裝置環境12隔絕開來’該棋姐20係Μ真空密封方 式抵住處理室壁面33’該處理室壁面33係圍繞住該開口 15。該模姐20，或處理室前板部份’配合該背板部份16及 該運送元件17，以構成隔絕之處理室’該處理室則與主處 理室11及大氣或機器裝置之外在環境12隔絕開來。 在處理室10内，為一基層或工作件’其為一矽晶片或磲 ，其上具有一平面22，可在處理室10内所進行之噴鍍塗覆 作業中，將塗覆層沉積在該平面上。晶原21是由晶原固定 器上之一姐夾子或其他之固定裝置23所固定，該固定裝置 係彌性地由該運送元件17所攜行。運送元件17可在主要處 理室内旋轉，進而將固定器25，連同工作件晶原21與孔洞 15對齊，於是，處理室10可Μ在固定器25上之晶原21附近 形成，其形成之方式將將背板部份16做横向移動，Μ將元 件17抵住送氣壁14。運送元件部份17為一横向移動之環體 ，係由圖中未示之可旋轉索引盤所撕行，但這一部份在美 國專利第4,909,675號及第4,915,564號專利中有詳细揭 露0 晶原21係支撐在一道與主要處理室10之中央袖線27垂直 之平面上，該軸線也同時與送氣壁14之孔洞15同軸心。將 固定在固定器25上之晶原21園繞起來者為一遮蔽器34’該 遮蔽器34可Μ保護固定器25不致累積過多之塗料層’這些 塗料係未沉積在晶原21之平面22上。其中處理室1〇為一元 -12- 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（2丨〇 χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再楨寫本頁) -訂_ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _____B7 五、發明説明（1〇) 件之咱鍍裝置，其包括有晶原運送元件17，晶原固定器 25，及背板部份16，則在先前做為引證資料之美國專利第 4.909,695號與第4,915,464號中有詳细揭露。 陰極缌成模姐20係安装在一固定處理室缌成部份31。固 定總成部份31為一密閉元件，剛性地Μ密閉方式固定在圍 繞住開口 15之送氣壁14上。其包括一處理室10之一圓柱形 金臑側壁33，其係連接至送氣壁14接地，一晶原固定器遮 蔽器34則圈繞在該開口 14，及一處理室門架構缌成35。 陰極缌成50係安裝在一絞鍵門總成37上，該總成Μ旋轉 方式，但不是密封方式將陰極總成50支撐在固定總成31上 。陰極缌成50襯有噴鍍靶40，靶體為一圓形靶體，其具有 一連續平滑之凹面41及一背面39。缌成50支撐住靶體40, 其軸線係與處理室10之軸線對齊·同時其噴鍍面41係面對 著要接受塗覆之晶原21之表面22。 靶體40係支撐在靶體巢，固定器或背板42上，其具有一 前平面43與平面39相符，同時與軸線27同一袖心。靶體 40之背面39係焊接或Μ其他方式黏合在背板42之前平面 43上，二者形成緊密之熱交換接觸。該靶體背平面39係一 冷卻面，當靶體40安裝在背板42上時·與背板42之平面 43相貼合，同時構成冷卻接觸。在背板42後，相對於前冷 卻面43，則為冷卻液循環之空間44，該冷卻液通常為清水 ，進而利用冷卻熱傳導背板42之後冷卻面43a ，而將靶體 在噴鍍作業進行中產生之熱帶離。冷卻面43a *在未與靶 體40直接接觸時，則仍然是與靶體40構成熱傳導接觸。冷 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、\=6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 _ _B7 _ 五、發明説明（η ) 卻液體則由陰極缌成50之進水口 45及排水口 46而在空間 44内循環，如Μ上所描述者。空間44係利用骹體结構48而 密封在背板42之後方•其中之背板42係剛性地支撐在該處 ’其係使用螺栓49來固定。 靶體40之平面形狀最好是形成一種可Μ將噴鍍材料塊置 於車床上切削之形狀。背板42係使用導熱及導電材料所製 成，最好使用硬回火之OFHC飼或鋁合金110 。陰極總成 5〇包括一袖桿51*其一端具有螺紋52*利用該燦紋52而剛 性地固定在背板42背面中心之螺孔53内。總成50包括一可 旋轉之磁性攜行缌成55*其包括一非磁性不網或其他材料 之圓碟56，其具有一中央孔洞，圓碟56係剛性地固定在一 袖套缌成58上，其係利用軸承總成59而旋轉地安裝在該處 ，同時穿過該殻體48，而至背板42，進而繞著袖線27上之 軸捍51旋轉。陰極缌成進一步包括一磁件结構60，剛性地 固定在該圓碟56上，並與画碟一起旋轉。磁性60係繞著轴 線27，同時置於背板42之下方或背後•在前面43之相對處 ，同時距離近到足Μ在靶體噴鍍面41之上方，產生一密閉 磁力場，該靶體40係安装在該背板42之平面43上。 軸桿51具有一冷卻液進水口導管62，該進水管係貫穿該 袖桿51，同時與冷卻室44內部之進水管45連接，該冷卻室 44係介於背板42與殻體48間。殻體4δ係安装在靠近冷卻液 排水口 63之緣部，該排水管63則與冷卻空間44之冷卻水排 水口 46相通。 安裝在殻體48背面的是一托架64，該托架係安裝在一磁 -14- 本紙張尺度適用中國國家榡隼（CNS ) Α4规格（210 X 297公釐） -·、-0 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標隼局員工消費合作.杜印製 A7 ___B7 五、發明説明（12) 件旋轉驅動馬達65上。馬達65具有一输出軸66，其端部安 裝有一鈍齒驅動輪67，進而驅動一條鈍齒驅動皮帶68。皮 帶68繞過鈍齒驅動輪67，而固定至驅動軸桿70上，該袖桿 70係旋轉地安裝在殻體48上，該抽桿同時延伸貫穿該處， 其具有一自由端71，其上安裝有一驅動齒輪72。驅動齒輪 72係固設在空間44内，並在其内與一耦合齒輪74耦合，該 齒輪74係固定在旋轉磁件缌成55之碟片56上。於是，冑胃 達65通雷後，驅動位在背板4 2後方之磁件總成55及磁件 60旋轉，Μ切割位在靶體40噴鍍平面上方之磁場。 現請參見圖4 ，本發明之一實施例，其配置有圖3所述 之噴鍍靶裝置。如圖4所示，冷卻液117係由冷卻液進水 口進入，例如由圖3所示之入口 62，同時朝著118所示之 方向流動，並流經孔板125 ，該孔板125係設置在冷卻面 116之上方。冷卻面116可Μ設置在噴鍍靶之後面，或是 固定噴鍍靶之背板上（例如，圖3所示背板42之背面 43a)，或是固定噴鍍靶之噴鍍陰極平面。如先前所描述者 ，在稍後的兩個範例中，在冷卻面116未直接與靶體接觸 ，如與靶體後面接觸一樣，冷卻面116仍然能與靶體形成 熱傳導接觸。 請參見圖7所示，相同的元件仍K相同之數字來表示， 孔板125可利用固定套筒80而安裝在冷卻室44内。另一種 方式為，孔板125可K為旋轉磁件60之一部份。一巨安裝 在冷卻室44內，孔板125係固定在冷卻面116與旋轉磁件 60間，進而在孔板125及磁件60間形成一冷卻液體流動空 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標隼局員工消費合作杜印製 295776 A7 B7 五、發明説明（13) 間。冷卻液於是流過空間44a ·經過孔洞126而與冷卻面 116接觸。另一種實施方式為孔板125可Μ安裝在陰極结 構上，該結構並不包括旋轉磁件。孔板125上之孔洞126 可Μ產生高速之噴射流127 ，而強力地衝射在冷卻面116 上，進而防止在冷卻面上形成蒸氣絕熱層，同時將蒸氣層 打散成细小的氣泡，並朝著冷卻液蒸氣排水口 46流動。對 於圖7所示陰極缌成之尺寸，其所能接受之靶體之直徑， 可達到10英寸，孔板125之直徑最好約在9 1/2英寸’同 時孔洞126之直徑則為0.3英寸。孔板125最好包括150 個孔洞126 ，或者是每平方英寸2涸孔洞。孔板125之尺 寸最好約0.6英寸厚，同時距離冷卻面116之距離最好為 〇.1英寸。噴射流127之速度最好為每分鐘365英寸’全 部之流量為每小時10加侖，進水口之壓力值約為30 psi° 冷卻液體在進水口及排水口之溫度分別為華氏70及212度 。受到高度攫動之冷卻液體在與冷卻面116形成接觸後’ 便可K在冷卻面116上形成蒸氣絕熱層，以確保噴鑛祀連 鑛地將熱量傳導至冷卻面11 6 ，以避免噴鑛祀過熱。 本發明之另一實施例則揭酋在圖5中。在本實施例中’ 冷卻液體進水管131供應一片矩陣式排列之噴嘴132 ’該 等噴嘴矩陣係安裝在陰極结構之冷卻室内’進而提供背板 130之冷卻面116 —道攪動之噴射流136 ’其中該背板係 導熱地及機械式地固定在該噴鍍祀133上。當安裝在陰極 结構上時，噴嘴群132係設置在該冷卻面116及陰極旋轉 磁件間；另一種實施方式為噴嘴矩陣132可以設置在不含 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X 297公楚） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 B7 五、發明説明（14 ) 旋轉磁件之陰極結構内。當配置在一旋轉磁件極極結構内 ，_嘴群132即可設置在旋轉磁件结構内。冷卻面116可 以為靶體之後面或是靶體固定之陰極之平面。過量之冷卻 液可以液體排水口 134處排離*而由蒸發之冷卻液體所產 生之蒸氣，刖由蒸氣排放口 135排雔。在圖4所示之實施 例中，噴射流136可K防止冷卻面連續形成一道蒸氣絕熱 層，Μ確保噴鍍靶連續地將熱量傳導至冷卻面，Μ避免噴 鍍靶過熱。 圖6刖掲露出本發明另一實施例。在冷卻流體118之撓 曲部份設置有多數道平面140 ，進而產生局部性之流體 141 ，Μ穿透在冷卻面116上形成之蒸氣絕熱層，進而將 蒸氣絕熱層擊散成细小的蒸汽氣泡128 。结構係安裝在陰 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 極结構之冷卻室内，同時包含平面140可Μ相對於冷卻面 116固定；另一種實施方式為平面140可以相對於冷卻面 116移動，進而增強局部性流體141之攪動•其係利用已 知之往復結構，將结構142朝向冷卻面116移動，如對稱 式地顧示在144處。當安裝在陰極结構上時，结構142係 固定在冷卻面116及陰極旋轉磁件間。另一種實腌方式為 平面140可Κ置入旋轉磁件缌成之磁性結構内，進而提供 平面140旋轉性移動，使其相對於冷卻面116移動。如圖 4及圖5所示，區部性之流體141可Μ防止在冷卻面上連 鑛形成蒸氣絕熱層，Μ確保噴鍍靶連續地將熱量傳導至冷 卻面，Μ避免噴鍍靶過熱。 熟知此項技藝之人士可Μ很容易地瞭解到本發明可以做 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 五、發明説明（15 A7 B7 之包本。 良都-内 改改是圍 一修於範 生化。之 產變中構 Μ 些圍结 可這範效 都而與等 們然神其 它，精及 .®!之圍 改鍍義範 修噴定利 及 一所專 化卻圍請 變冷範申 之 Μ 利下 同藉專 Κ 不，請在 種置申制 各装下限 多與Μ僅 許法在明 出方栝發 (請先閱讀背面之注意事項再墒寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 6 .7 7 5 2 ABCD 六、申請專利範圍 1. 一種冷卻噴鍍靶之方法•其步驟包括有： 提供一噴鍍靶及一冷卻面，該冷卻面與該嗔鍍靶形成 可操作之熱傅導接觸； 將一冷卻液體導入該冷卻面，進而將噴鍍靶之熱量K 傳導方式排除； 允許至少部份之冷卻液體改變相態成為蒸氣；及 防止該冷卻面形成連鑛絕熱之蒸氣層，Μ確實維持該 冷卻面與該噴鍍靶間之熱傳導繼續進行，避免噴鍍靶發 生過熱琨象。 2. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中該噴鍍靶包括一 背面，同時該冷卻面為該噴鍍靶之背面。 3. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中該噴鍍靶係固定 在背板上，該背板包括一背面，同時該冷卻面為背板之 背面。 4. 根據申諳專利範圍第1項之方法，其中該噴鍍靶係固定 在噴鍍陰極結構上，該结構包括一平面，同時該冷卻面 為該陰極结構面。 5. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中進一步包括一自 該冷卻面抽離過量液體與蒸氣之步驟。 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本I) 6. 根據申請專利範圍第1項之方法·其中該冷卻液體主要 為水。 7. 根據申請專利範圍第1項之方法，其中該防止該冷卻面 形成連續絕熱之蒸氣層之步驟係Μ下列方式執行： 播動該冷卻液體，使其與該冷卻面接觸。 -19-本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 六、申請專利範圍 8. 根據申請專利範圍第7項之方法，其中該攪動該冷卻液 體，使其與該冷卻面接觸之步驟係以下列方式執行： 在距該冷卻面上方一段距離處，設置孔板，該孔板上 具有多數個孔洞；及 使該冷卻液體流過該孔板，以使冷卻液Μ高速噴離孔 洞，進而強力地接觸該冷卻面，該噴射水流可穿透冷卻 面上所形成之蒸氣絕熱層。 9. 根據申請專利範圍第7項之方法，其中該攪動該冷卻液 體，使其與該冷卻面接觸之步驟係Μ下列方式執行： 在該冷卻面上方設置一道由矩陣排列之噴嘴；及 供應該等噴嘴水流，進而使水流Μ高速噴離噴嘴，而 射向冷卻面，進而強力地接觸該冷卻面，該噴射水流可 以穿透冷卻面上所形成之蒸氣絕熱層。 10. 根據申請專利範圍第7項之方法，其中播動冷卻液體， 使其與冷卻面接觸之動作，係Μ下列方式達成： 在冷卻面上方一段位置處*提供多數個撓曲面；及 使冷卻液體流過該撓曲面，使得冷卻液體在該撓曲面 之位置處，產生局部性之流動，該等冷卻液體強力地冲 擊該冷卻面，同時穿透在該冷卻面上形成之蒸氣層。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 11. 根據申請專利範圍第10項之方法，其中增強該冷卻液之 撓動，使其與冷卻面接觸之動作係Κ下列方式達成： 移動該撓曲面，使其相對地朝向該冷卻面移動，以增 加冷卻液體之局部性之流動|且該流體強力地沖擊該冷 卻面。 -20 -本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） 六、申請專利範圍 12. —種用來冷卻噴鍍靶之裝置，其包括： 一冷卻面·該冷卻面與該噴鍍靶可操作之熱傳専接觸 *當將一道冷卻液體導人該冷卻面，可將噴鍵靶之熱量 以傳導方式排除；及 允許至少部份之冷卻液體改變相態成為蒸氣之装置， 防止該冷卻面形成連續絕熱之蒸氣層，Μ確實維持該冷 卻面與該噴鍍靶間之熱傳導繼續進行| Μ避免嗔鍍靶發 生過熱現象。 13. 根據申請專利範圍第12項之裝置，其中該噴鍍靶包括一 背面，同時該冷卻面為該噴鍍靶之背面。 14. 根據申請專利範圍第12項之裝置，其中該嗔鍍靶係固定 在背板上，該背板包括一背面，同時該冷卻面為背板之 背面。 15. 根據申請專利範圍第12項之裝置，其中該噴鍍靶係固定 在_鍍陰極結構上，該结構包括一平面，同時該冷卻面 為該陰極结構面。 16. 根據申請專利範圍第12項之裝置，其中進一步包括一自 該冷卻面抽離過量液體與蒸氣之步驟。 經濟部中央標準局員工消費合作社印策 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 17. 根據申請專利範圍第12項之裝置，其中該冷卻液體主要 為水。 18. 根據申請專利範圍第12項之裝置·其中允許至少部份之 冷卻液體改變相態成為蒸氣之裝置，防止該冷卻面形成 連續絕熱之蒸氣層，該冷卻液體受到激烈攫動，使其與 冷卻面接觸。 -2 1 -本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 295776 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) :V1 9 .根據申請專利範圍第12項之裝置，其中至少允許冷卻液. 體部份改變相態轉換成蒸氣，同時防止在該冷卻面上連 壤形成蒸氣絕熱層之裝置，係包括： 在距該冷卻面上方一段距離處，設置孔板，該孔板上 具有多數個孔洞；及 使該冷卻液體流過該孔板，Μ使冷卻(液Μ髙速噴離孔 洞，進而強力地接觸冲擊該冷卻面，該噴射水流可穿透 冷卻面上所形成之蒸氣絕熱層。 20. 根據申請專利範圍第12項之装置，其中至少允許冷卻液 體部份改變相態轉換成蒸氣 > 同時防止在該冷卻面上連 鑛形成蒸氣絕熱層之裝置，係包括： 在該冷卻面上方設置一道由矩陣排列之噴嘴；及 供應該等噴嘴水流，進而使水流Μ高速噴離噴嘴，而 射向冷卻面，進而強力地接觸該冷卻面，該噴射水流可 穿透冷卻面上所形成之蒸氣絕熱層。 21. 根據申請專利範圍第12項之裝置，其中至少允許冷卻液 體部份改變相態轉換成蒸氣，同時防止在該冷卻面上連 _形成蒸氣絕熱層之裝置，係包括： 在冷卻面上方一段位置處，提供多數個橈曲面； 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 使冷卻液體流過該撓曲面，使得冷卻液體在該撓曲面 之位置處，產生局部性之流動，該等冷卻液體強力地沖 擊該冷卻面，同時穿透在該冷卻面上形成之蒸氣層。 22. 根據申請專利範圍第21項之装置，其中進一步包括： 移動該撓曲面，使其相對地朝向該冷卻面移動，Μ增 -22-本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 加冷卻液體之局部性之流動，且該流體強力地沖擊該冷_ 卻面。 23. —種用來冷卻噴鍍靶之裝置，其包括： 一冷卻面，可與該噴鍍靶形可操作之熱傳導接觸，當 將一道冷卻液體導人該冷卻面，可將噴鍍靶之熱量Μ傳 導方式排除；及 在距該冷卻面上方一段距離處，設置孔板，該孔板上 具有多数個孔洞； 使該冷卻液體流過該孔板，Μ使冷卻液以高速噴離孔 洞，進而強力地接觸衝射該冷卻面，該噴射水流可Μ穿 透冷卻面上所形成之蒸氣絕熱層。 24. —種用來冷卻噴鍍靶之裝置，其包括： 一冷卻面，可與該噴鍍靶形可操作之熱傳導接觸，當 將一道冷卻液體導入該冷卻面，可將噴鍍靶之熱量以傳 導方式排除；及 在該冷卻面上方設置一道由矩陣排列之噴嘴；及 、供應該等噴嘴水流，進而使水流Μ高速噴離噴嘴，而 射向冷卻面，進而強力地接觸該冷卻面•該噴射水流可 以穿透冷卻面上所形成之蒸氣絕熱層。 25. —種用來冷卻噴鍍靶之裝置，其包括： 一冷卻面，可與該噴鍍靶形可操作之熱傳導接觸•當 將一道冷卻液體導入該冷卻面，可將噴鍍靶之熱量Μ傳 導方式排除；及 在冷卻面上方一段位置處，提供多數個撓曲面； -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

   '1Τ 六、申請專利範圍 使冷卻液體流過該撓曲面，使得冷卻液體在該撓曲面 之位置處，產生局部性之流動，該等冷卻液體強力地冲 擊該冷卻面，同時穿透在該冷卻面上形成之蒸氣層。 26. —種噴鍍靶裝置，其包括： 陰極總成，固定在一處理室； 一噴鍍靶，固定在該陰極缌成上； 一電獎產生器，構成該陰極總成之一部份，藉由該噴 靶上產生電漿，以便將該電漿沉積在靠近在該噴鍍靶附 近之基層上； 一冷卻面，該冷卻面與該噴鍍靶形可搡作之熱傳導接 觸，當將一道冷卻液體導入該冷卻面，可將噴鍍靶之熱 量Μ傳導方式排除；及 允許至少部份之冷卻液體改變相態成為蒸氣之裝置， 防止該冷卻面形成連鑛絕熱之蒸氣層，Μ確實維持該冷 卻面與該噴鍍靶間之熱傳導繼續進行，Κ避免噴鍍靶發 生過熱現象。 27. 根據申請專利範圍第26項之裝置，其中至少允許冷卻液 體部份改變相態轉換成蒸氣，同時防止在該冷卻面上連 鑛形成蒸氣絕熱層之裝置，係包括： 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 在距該冷卻面上方一段距離處，設置孔板，該孔板上 具有多數個孔洞； 使該冷卻液體流過該孔板，以使冷卻液Μ高速噴離孔 、 洞，進而強力地接觸冲擊該冷卻面，該噴射水流可Μ穿 透冷卻面上所形成之蒸氣絕熱層。 -24-本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） ^95776 j88 C8 D8 六、申請專利範圍 28. 根據申請專利範圍第26項之裝置，其中至少允許冷卻液_ 體部份改變相態轉換成蒸氣，同時防止在該冷卻面上連 續形成蒸氣絕熱層之裝置，係包括： 在該冷卻面上方設置一道由矩陣排列之噴嘴；及 供應該等噴嘴水流，進而使水流K高'速噴離唄嘴，而 射向冷卻面，進而強力地接觸該冷卻面，該噴射水流可 穿透冷卻面上所形成之蒸氣絕熱層。 29. 根據申請專利範圍第26項之裝置，其中至少允許冷卻液 體部份改變相態轉換成蒸氣，同時防止在該冷卻面上連 鑛形成蒸氣絕熱層之裝置，係包括： 在冷卻面上方一段位置處，提供多數個撓曲面； 使冷卻液體流過該撓曲面，使得冷卻液體在該撓曲面 之位置處，產生局部性之流動|該等冷卻液體強力地沖 擊該冷卻面，同時穿透在該冷卻面上形成之蒸氣層。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、-u 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -25- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）