專利名稱：一種用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及磁控濺射設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子加工技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及應(yīng)用該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的磁控濺射設(shè)備。
背景技術(shù)：
在微電子產(chǎn)品行業(yè)，磁控濺射技術(shù)是生產(chǎn)集成電路、液晶顯示器、薄膜太陽(yáng)能電池及LED等產(chǎn)品的重要手段之一，在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著極大的作用。近年來(lái)市場(chǎng)對(duì)高質(zhì)量產(chǎn)品日益增長(zhǎng)的需求，促使企業(yè)對(duì)磁控濺射設(shè)備進(jìn)行不斷地改進(jìn)。圖1為典型的磁控濺射設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理圖。請(qǐng)參閱圖1，該設(shè)備主要包括:工藝腔室1、設(shè)置于工藝腔室I內(nèi)部下方位置處的靜電卡盤(pán)3、設(shè)置于工藝腔室I上方的靶材2和磁控管4以及用以驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5。在工藝進(jìn)行的過(guò)程中，通入工藝腔室I中的工藝氣體(例如，氬氣等)被激發(fā)形成等離子體，等離子體中的部分離子在腔室內(nèi)的電場(chǎng)和磁場(chǎng)的共同作用下轟擊靶材2的表面，使靶材2發(fā)生濺射，在濺射粒子中，中性的靶原子沉積到被加工工件的表面形成工藝所需的膜層。在濺射過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)5對(duì)靶材2的表面進(jìn)行掃描，以提聞氣體等尚子體轟擊革G材的效率，從而提聞了沉積效率。圖2a為現(xiàn)有磁控管驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。請(qǐng)參閱圖2a,該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)軸60、齒輪箱7以及傳動(dòng)單兀。其中，傳動(dòng)軸60的一端與電機(jī)的輸出軸(圖中未不出)連接，另一端與齒輪箱7連接。傳動(dòng)單元設(shè)置在齒輪箱7內(nèi)，其包括依次嚙合的定齒輪61、傳動(dòng)齒輪62以及 行星輪63，磁控管8通過(guò)連接板9固定在行星輪63的中心軸上。在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，齒輪箱7和傳動(dòng)單元以傳動(dòng)軸60為中心作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)磁控管8以傳動(dòng)軸60為中心公轉(zhuǎn)以及以行星輪63的中心軸為中心自轉(zhuǎn)。為提高磁控管驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)行的穩(wěn)定性，在連接板9上設(shè)置用于平衡磁控管8重量的磁控管配重91以及用于平衡齒輪箱7、傳動(dòng)單元、磁控管8以及磁控管配重91的重量的齒輪箱配重92。圖2b為現(xiàn)有的磁控管驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)磁控管的運(yùn)行軌跡圖。如圖2b所示，現(xiàn)有的磁控管驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行軌跡無(wú)法覆蓋整個(gè)靶材的表面，而且磁控管的掃描軌跡點(diǎn)的密度也不均勻，這將導(dǎo)致靶材的利用率較低。為使磁控管能夠覆蓋整個(gè)靶材的表面以提高靶材的利用率，相關(guān)技術(shù)人員提出了另一種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其包括旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和直線運(yùn)動(dòng)，在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上增加直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，即，使磁控管在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)作直線運(yùn)動(dòng)。借助直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可以使磁控管實(shí)現(xiàn)自靶材的中心位置運(yùn)動(dòng)到邊緣位置以及自靶材的邊緣位置運(yùn)動(dòng)到中心位置的單向掃描，從而可以使磁控管覆蓋靶材的表面。圖3為磁控管單向掃描的運(yùn)行軌跡示意圖。在實(shí)際使用過(guò)程中，為了使磁控管能夠?qū)崿F(xiàn)在靶材的中心位置與邊緣位置連續(xù)的雙向掃描，上述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的電機(jī)需要不停地進(jìn)行正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)換這不僅嚴(yán)重影響電機(jī)的使用壽命，而且對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的其它部件(如齒輪)造成沖擊，從而降低磁控管驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的使用壽命
發(fā)明內(nèi)容
為至少解決上述問(wèn)題之一，本發(fā)明提供一種用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其不需要電機(jī)在正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)之間的切換即可使磁控管在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，從而使其使用壽命提聞。本發(fā)明還提供一種磁控濺射設(shè)備，其用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的使用壽命長(zhǎng)，從而提高磁控濺射設(shè)備的使用率。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的而提供一種用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其包括箱體、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元、傳動(dòng)單元以及直線運(yùn)動(dòng)單元，其中，所述直線運(yùn)動(dòng)單元和傳動(dòng)單元設(shè)置在所述箱體內(nèi)，并在所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元的帶動(dòng)下，所述箱體、 直線運(yùn)動(dòng)單元和傳動(dòng)單元繞所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元的轉(zhuǎn)軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述傳動(dòng)單元用以使所述直線運(yùn)動(dòng)單元與所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)；所述直線運(yùn)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)部件作直線運(yùn)動(dòng)；其中，所述直線運(yùn)動(dòng)單元包括:第一齒條；第二齒條，其與所述第一齒條平行設(shè)置；第一齒輪,在所述第一齒輪的外周緣設(shè)有第一哨合部和第一非哨合部,且所述第一哨合部與所述第一齒條相配合；第二齒輪，在所述第二齒輪的外周緣設(shè)有第二嚙合部和第二非嚙合部，且所述第二嚙合部與所述第二齒條相配合；所述第一齒輪與所述第二齒輪旋轉(zhuǎn)方向相反，且當(dāng)所述第一齒條與所述第一齒輪的第一嚙合部嚙合時(shí)，所述第二齒條處于所述第二齒輪的第二非嚙合部位置；當(dāng)所述第二齒條與第二齒輪的所述第二嚙合部嚙合時(shí)，所述第一齒條處于所述第一齒輪的第一非嚙合部位置。其中，所述第一齒條和所述第二齒條為一體結(jié)構(gòu)。其中，所述第一非嚙合部在所述第一齒輪的軸向方向的寬度小于所述第一齒輪的齒寬；所述第二非嚙合部在所述第二齒輪的軸向方向的寬度小于所述第二齒輪的齒寬。其中,所述傳動(dòng)單元包括:第一轉(zhuǎn)向齒輪，其相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸，設(shè)置在所述箱體上，且所述轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸與所述第一轉(zhuǎn)向齒輪的軸線
垂直；第二轉(zhuǎn)向齒輪，設(shè)置在所述轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸上，所述第二轉(zhuǎn)向齒輪與所述第一轉(zhuǎn)向齒輪相配合；第一驅(qū)動(dòng)輪，設(shè)置在所述轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸上，用于驅(qū)動(dòng)所述第一齒輪旋轉(zhuǎn)；第二驅(qū)動(dòng)輪，設(shè)置在所述轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸上，用于驅(qū)動(dòng)所述第二齒輪旋轉(zhuǎn)；反向齒輪，設(shè)置在所述第二驅(qū)動(dòng)輪與所述第二齒輪之間，以使所述第二齒輪的轉(zhuǎn)向與所述第一齒輪的轉(zhuǎn)向相反。其中，所述傳動(dòng)單元還包括固定部件,且所述固定部件相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元的轉(zhuǎn)軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述固定部件一端可固定在所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的外側(cè)，另一端與所述第一轉(zhuǎn)向齒輪連接。其中，所述第一轉(zhuǎn)向齒輪和第二轉(zhuǎn)向齒輪為相配合的錐齒輪。
其中，所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元包括旋轉(zhuǎn)軸和電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)軸與所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接，所述箱體固定在所述旋轉(zhuǎn)軸上。其中，在所述直線運(yùn)動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)方向上設(shè)有連接桿，所述連接桿的一端自所述箱體內(nèi)伸出，用于連接被驅(qū)動(dòng)部件，在所述連接桿上且位于所述箱體的內(nèi)側(cè)和外側(cè)各設(shè)有一阻擋部，并在所述阻擋部與所述箱體之間設(shè)有用于消除反向運(yùn)動(dòng)時(shí)的沖擊的緩沖部件。其中，所述緩沖部件為彈簧或橡膠墊。本發(fā)明還提供一種磁控濺射設(shè)備，包括工藝腔室、靶材、磁控管以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，靶材設(shè)置在工藝腔室的頂部，磁控管設(shè)置在靶材上方，并在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下在靶材表面運(yùn)動(dòng)，其中，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用了本發(fā)明提供的上述用以驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。本發(fā)明具有下述有益效果:本發(fā)明提供的用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在第一齒輪的外周緣設(shè)有第一嚙合部和第一非哨合部,在第二齒輪的外周緣設(shè)有第二哨合部和第二非哨合部,而且,在第一齒條與第一哨合部哨合時(shí)，第二齒條處于第二非哨合部位置處；在第二齒條與第二哨合部哨合時(shí)，第一齒條處于第一非哨合部位置處，這使第一齒輪和第一齒條的哨合與第二齒輪和第二齒條的嚙合交錯(cuò)進(jìn)行，從而使第一驅(qū)動(dòng)輪與第二驅(qū)動(dòng)輪交錯(cuò)地驅(qū)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)部件作直線運(yùn)動(dòng)，這樣旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元在向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)的同時(shí)即可使直線運(yùn)動(dòng)單元實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，從而可以提高驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的使用壽命。本發(fā)明提供的磁控濺射設(shè)備，其采用本發(fā)明提供的用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)的同時(shí)即可使直線運(yùn)動(dòng)單元實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，從而可以提高驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的使用壽命，進(jìn)而可以減少維護(hù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的時(shí)間，提高磁控濺射設(shè)備的使用率。


圖1為典型的磁控濺射設(shè)備的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2a為現(xiàn)有磁控管驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2b為現(xiàn)有的磁控管驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)磁控管的運(yùn)行軌跡圖；圖3為磁控管單向掃描的運(yùn)行軌跡示意圖；圖4a為本發(fā)明實(shí)施例用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的主視圖；圖4b為沿圖4a中A-A線的剖面圖；圖4c為本發(fā)明實(shí)施例用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的后視圖；圖4d為沿圖4a中D-D線的剖面圖；圖4e為本發(fā)明實(shí)施例用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中磁控管位于靶材邊緣位置時(shí)的主視圖；以及圖4f為本發(fā)明實(shí)施例用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中磁控管位于靶材中心位置時(shí)的主視圖。
具體實(shí)施例方式為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明提供的用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及磁控濺射設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖4a為本發(fā)明實(shí)施例用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的主視圖。圖4b為沿圖4a中A-A線的剖面圖。圖4c為本發(fā)明實(shí)施例用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的后視圖。圖4d為沿圖4a中D-D線的剖面圖。請(qǐng)一并參閱圖4a、圖4b、圖4c和圖4d，用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元、箱體21、傳動(dòng)單元以及直線運(yùn)動(dòng)單元。其中，旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)諸如磁控管等被驅(qū)動(dòng)部件作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；直線運(yùn)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)諸如磁控管等被驅(qū)動(dòng)部件作直線運(yùn)動(dòng)；傳動(dòng)單元用以使直線運(yùn)動(dòng)單元與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。而且，直線運(yùn)動(dòng)單元和傳動(dòng)單元設(shè)置在箱體21內(nèi)，并在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元的帶動(dòng)下，箱體21、直線運(yùn)動(dòng)單元和傳動(dòng)單元繞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元的轉(zhuǎn)軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元包括電機(jī)(圖中未示出)和旋轉(zhuǎn)軸11，旋轉(zhuǎn)軸11的上端與電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接，其下端自位于箱體21頂部的通孔延伸至箱體21的底部，并與箱體21的底部連接。在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，箱體21繞旋轉(zhuǎn)軸11作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)使設(shè)置在箱體21內(nèi)部的直線運(yùn)動(dòng)單元和傳動(dòng)單元以旋轉(zhuǎn)軸11為中心作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。傳動(dòng)單兀包括固定軸37、轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸31、第一錐齒輪32、第二錐齒輪33、第一驅(qū)動(dòng)輪34、第二驅(qū)動(dòng)輪35以及反向齒輪36。其中，固定軸37套置在旋轉(zhuǎn)軸11的外側(cè)，而且其上端固定在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)外側(cè)的安裝支架(圖中未示出)上，以使固定軸37可相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸11作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。第一錐齒輪32與固定軸37的下端固定連接。不難理解，第一錐齒輪32可相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸11作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸31的一端固定在箱體21的內(nèi)壁上，且轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸31的軸線與第一錐齒輪32的軸線垂直。第二錐齒輪33、第一驅(qū)動(dòng)輪34以及第二驅(qū)動(dòng)輪35設(shè)置在轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸31上，而且，第二驅(qū)動(dòng)輪35、第一驅(qū)動(dòng)輪34以及第二錐齒輪33自箱體21的內(nèi)壁到轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸31的自由端依次排列設(shè)置。第二錐齒輪33與第一錐齒輪32相互嚙合，并將第一錐齒輪32獲得的動(dòng)力傳遞轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸31。在轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸31的帶動(dòng)下，第一驅(qū)動(dòng)輪34和第二驅(qū)動(dòng)輪35同步轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，借助第一錐齒輪32和第二錐齒輪33使第一驅(qū)動(dòng)輪34和第二驅(qū)動(dòng)輪35的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向垂直。反向齒輪36固定在箱體21內(nèi)壁的轉(zhuǎn)軸(圖中未示出)上，并與第二驅(qū)動(dòng)輪35嚙合。直線運(yùn)動(dòng)單元包括第一齒輪43、第二齒輪44、第一齒條41以及第二齒條42。其中，第一齒條41與第二齒條42平行設(shè)置，并通過(guò)焊接等方式固定在一起。磁控管100通過(guò)連接桿51與第一齒條41和第二齒條42的一端連接。第一齒輪43和第二齒輪44通過(guò)固定在箱體21內(nèi)壁的支撐軸(圖中未示出)支撐，且第一齒輪43與第一齒條41和第一驅(qū)動(dòng)輪34嚙合，第二齒輪44與第二齒條42和反向齒輪36嚙合,從而使第一齒輪43和第二齒輪44作相反的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。而且,在第一齒輪43的外周緣設(shè)有第一哨合部431和第一非哨合部432,在第二齒輪44的外周緣設(shè)有第二嚙合部441和第二非嚙合部442。當(dāng)?shù)谝积X條41與第一齒輪43的第一嚙合部431嚙合時(shí)，第二齒條42處于第二齒輪44的第二非嚙合部442位置；當(dāng)?shù)诙X條42與第二齒輪44的第二嚙合部441嚙合時(shí)，第一齒條41處于第一齒輪43的第一非嚙合部432位置，即使第一齒輪43和第一齒條41的嚙合與第二齒輪44和第二齒條42的嚙合交錯(cuò)進(jìn)行。這樣，在旋轉(zhuǎn)方向相反的第一齒輪43和第二齒輪44的驅(qū)動(dòng)下，第一齒條41和第二齒條42作往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)。本實(shí)施例旋轉(zhuǎn)軸11在向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)的同時(shí)即可使磁控管100作往復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)，避免了電機(jī)在反復(fù)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)之間的轉(zhuǎn)換，這不僅可以提高電機(jī)的使用壽命，而且可以減少齒輪之間的碰撞，從而提高旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元、傳動(dòng)單元以及直線運(yùn)動(dòng)單元的使用壽命。本實(shí)施例中，第一非嚙合部432在第一齒輪43的軸向方向的寬度B2小于第一齒輪43的齒寬BI，這樣在第二齒條42與第二齒輪44處于非嚙合狀態(tài)時(shí)，可以確保第一齒輪43與第一齒條41嚙合。類似地，第二非嚙合部442在第二齒輪44的軸向方向的寬度B4小于第二齒輪44的齒寬B3,這樣在第一齒條41與第一齒輪43處于非哨合狀態(tài)時(shí),可以確保第二齒輪44與第二齒條42嚙合，從而可以提高直線運(yùn)動(dòng)單元運(yùn)行的可靠性。圖4e為本發(fā)明實(shí)施例用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中磁控管位于靶材邊緣位置時(shí)的主視圖。圖4f為本發(fā)明實(shí)施例用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中磁控管位于靶材中心位置時(shí)的主視圖。請(qǐng)一并參閱圖4e和圖4f，本實(shí)施例中，連接桿51自箱體21內(nèi)伸出，其一端與第一齒條41和第二齒條42的端部連接，另一端固定被驅(qū)動(dòng)部件100。在接近連接桿51的兩個(gè)端部分別套設(shè)有第一阻擋環(huán)511和第二阻擋環(huán)512，在第一阻擋環(huán)511與箱體21的內(nèi)壁之間設(shè)有第一彈簧52，在第二阻擋環(huán)512與箱體21的外壁之間設(shè)有第二彈簧53。當(dāng)磁控管100由靶材中心掃描至靶材邊緣時(shí)，直線運(yùn)動(dòng)單元受到第一彈簧52的彈性作用；當(dāng)磁控管100由靶材邊緣掃描至靶材中心時(shí)，直線運(yùn)動(dòng)單元受到第二彈簧53的彈性作用，這可以減小、甚至消除直線運(yùn)動(dòng)單元在反向運(yùn)動(dòng)時(shí)的沖擊，從而可以減少驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中斷軸或斷齒等機(jī)械故障的發(fā)生。可以理解，第一彈簧52和第二彈簧53也可以采用橡膠墊等其他具有緩沖作用的部件代替。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中，傳動(dòng)單元是借助第一錐齒輪32和第二錐齒輪33將旋轉(zhuǎn)方向自旋轉(zhuǎn)軸11的軸線方 向轉(zhuǎn)換為轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸31的軸線方向，但在實(shí)際應(yīng)用中，還可以采用如渦輪和蝸桿等其他轉(zhuǎn)向部件來(lái)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)方向的轉(zhuǎn)換，同樣可以達(dá)到本發(fā)明的目的。還需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中，第一齒條41與第二齒條42是通過(guò)焊接等方式連接在一起，但本發(fā)明并不局限于此。第一齒條41與第二齒條42也可以設(shè)計(jì)為一體結(jié)構(gòu)，這樣可以簡(jiǎn)化直線運(yùn)動(dòng)單元的裝配過(guò)程。本實(shí)施例提供的用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用這樣的結(jié)構(gòu)，即，在第一齒輪的外周緣設(shè)有第一嚙合部和第一非嚙合部，在第二齒輪的外周緣設(shè)有第二哨合部和第二非哨合部，而且，在第一齒條與第一哨合部哨合時(shí)，第二齒條處于第二非哨合部位置處；在第二齒條與第二哨合部哨合時(shí)，第一齒條處于第一非哨合部位置處，從而使第一齒輪和第一齒條的嚙合與第二齒輪和第二齒條的嚙合交錯(cuò)進(jìn)行，進(jìn)而使第一驅(qū)動(dòng)輪與第二驅(qū)動(dòng)輪交錯(cuò)地驅(qū)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)部件直線運(yùn)動(dòng)，因此旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元在向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)的同時(shí)即可使直線運(yùn)動(dòng)單元實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，從而提高驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的使用壽命。本實(shí)施例提供一種磁控濺射設(shè)備，包括工藝腔室、靶材、磁控管以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。其中，靶材設(shè)置在工藝腔室的頂部，磁控管設(shè)置在靶材上方，并在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下在靶材表面運(yùn)動(dòng)，用于在磁控濺射工藝中對(duì)整個(gè)靶材表面進(jìn)行磁場(chǎng)掃描，而且驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用本實(shí)施例提供的用以驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。本實(shí)施例提供的磁控濺射設(shè)備，其采用本發(fā)明提供的用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元在向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)的同時(shí)即可使直線運(yùn)動(dòng)單元實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，從而可以提高驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的使用壽命，進(jìn)而可以減少維護(hù)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的時(shí)間，提高磁控濺射設(shè)備的使用率?？梢岳斫獾氖?，以上實(shí)施方式僅僅是為了說(shuō)明本發(fā)明的原理而采用的示例性實(shí)施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對(duì)于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的情況 下，可以做出各種變型和改進(jìn)，這些變型和改進(jìn)也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其包括箱體、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元、傳動(dòng)單元以及直線運(yùn)動(dòng)單元，其中， 所述直線運(yùn)動(dòng)單元和傳動(dòng)單元設(shè)置在所述箱體內(nèi)，并在所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元的帶動(dòng)下，所述箱體、直線運(yùn)動(dòng)單元和傳動(dòng)單元繞所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元的轉(zhuǎn)軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)； 所述傳動(dòng)單元用以使所述直線運(yùn)動(dòng)單元與所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)； 所述直線運(yùn)動(dòng)單元驅(qū)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)部件作直線運(yùn)動(dòng)； 其特征在于，所述直線運(yùn)動(dòng)單元包括: 第一齒條； 第二齒條，其與所述第一齒條平行設(shè)置； 第一齒輪，在所述第一齒輪的外周緣設(shè)有第一嚙合部和第一非嚙合部，且所述第一嚙合部與所述第一齒條相配合； 第二齒輪，在所述第二齒輪的外周緣設(shè)有第二嚙合部和第二非嚙合部，且所述第二嚙合部與所述第二齒條相配合； 所述第一齒輪與所述第二齒輪旋轉(zhuǎn)方向相反，且當(dāng)所述第一齒條與所述第一齒輪的第一嚙合部嚙合時(shí)，所述第二齒條處于所述第二齒輪的第二非嚙合部位置；當(dāng)所述第二齒條與第二齒輪的所述第二嚙合部嚙合時(shí)，所述第一齒條處于所述第一齒輪的第一非嚙合部位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一齒條和所述第二齒條為一體結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用`于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一非嚙合部在所述第一齒輪的軸向方向的寬度小于所述第一齒輪的齒寬；所述第二非嚙合部在所述第二齒輪的軸向方向的寬度小于所述第二齒輪的齒寬。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述傳動(dòng)單元包括: 第一轉(zhuǎn)向齒輪，其相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)； 轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸，設(shè)置在所述箱體上，且所述轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸與所述第一轉(zhuǎn)向齒輪的軸線垂直； 第二轉(zhuǎn)向齒輪，設(shè)置在所述轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸上，所述第二轉(zhuǎn)向齒輪與所述第一轉(zhuǎn)向齒輪相配合； 第一驅(qū)動(dòng)輪，設(shè)置在所述轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸上，用于驅(qū)動(dòng)所述第一齒輪旋轉(zhuǎn)； 第二驅(qū)動(dòng)輪，設(shè)置在所述轉(zhuǎn)向傳動(dòng)軸上，用于驅(qū)動(dòng)所述第二齒輪旋轉(zhuǎn)； 反向齒輪，設(shè)置在所述第二驅(qū)動(dòng)輪與所述第二齒輪之間，以使所述第二齒輪的轉(zhuǎn)向與所述第一齒輪的轉(zhuǎn)向相反。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述傳動(dòng)單元還包括固定部件，且所述固定部件相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元的轉(zhuǎn)軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述固定部件一端可固定在所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的外側(cè)，另一端與所述第一轉(zhuǎn)向齒輪連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述第一轉(zhuǎn)向齒輪和第二轉(zhuǎn)向齒輪為相配合的錐齒輪。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元包括旋轉(zhuǎn)軸和電機(jī)，所述旋轉(zhuǎn)軸與所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸連接，所述箱體固定在所述旋轉(zhuǎn)軸上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，在所述直線運(yùn)動(dòng)單元的運(yùn)動(dòng)方向上設(shè)有連接桿，所述連接桿的一端自所述箱體內(nèi)伸出，用于連接被驅(qū)動(dòng)部件，在所述連接桿上且位于所述箱體的內(nèi)側(cè)和外側(cè)各設(shè)有一阻擋部，并在所述阻擋部與所述箱體之間設(shè)有用于消除反向運(yùn)動(dòng)時(shí)的沖擊的緩沖部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述緩沖部件為彈簧或橡膠墊。
10.一種磁控濺射設(shè)備，包括工藝腔室、靶材、磁控管以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，靶材設(shè)置在工藝腔室的頂部，磁控管設(shè)置在靶材上方，并在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下在靶材表面運(yùn)動(dòng)，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)采用權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的用以驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于驅(qū)動(dòng)磁控管的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)及磁控濺射設(shè)備，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括箱體、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元、傳動(dòng)單元以及直線運(yùn)動(dòng)單元，所述直線運(yùn)動(dòng)單元包括第一齒條、第二齒條、設(shè)有第一嚙合部和第一非嚙合部的第一齒輪以及設(shè)有第二嚙合部和第二非嚙合部的第二齒輪，當(dāng)所述第一齒條與所述第一齒輪的第一嚙合部嚙合時(shí)，所述第二齒條處于所述第二齒輪的第二非嚙合部位置；當(dāng)所述第二齒條與第二齒輪的所述第二嚙合部嚙合時(shí)，所述第一齒條處于所述第一齒輪的第一非嚙合部位置。該驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)單元向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)的同時(shí)使第一驅(qū)動(dòng)輪與第二驅(qū)動(dòng)輪交錯(cuò)地驅(qū)動(dòng)被驅(qū)動(dòng)部件作直線運(yùn)動(dòng)，從而提高驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的使用壽命。
文檔編號(hào)C23C14/35GK103103482SQ20111035614
公開(kāi)日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月10日
發(fā)明者劉旭, 趙夢(mèng)欣 申請(qǐng)人:北京北方微電子基地設(shè)備工藝研究中心有限責(zé)任公司