專利名稱：用于磁盤濺射系統(tǒng)的磁性粒子捕集器的制作方法
用于磁盤濺射系統(tǒng)的磁性粒子捕集器
背景技術(shù)：
可以在磁盤驅(qū)動(dòng)介質(zhì)的制造中使用多種設(shè)備來(lái)形成不同的磁性層和非磁性層。在 典型的工藝中，玻璃襯底或鋁襯底順序地行進(jìn)穿過(guò)許多工作臺(tái)，在這些工作臺(tái)處在不同的 條件下淀積不同的材料。例如，可以使用一個(gè)或多于一個(gè)濺射系統(tǒng)來(lái)將磁性和/或非磁性 材料濺射到介質(zhì)上。在常規(guī)濺射工藝中，必須以有限的距離隔離用于介質(zhì)的有源濺射工作臺(tái)。如果沒(méi) 有這種隔離，則在這些工作臺(tái)之間可能發(fā)生電磁干擾，并且導(dǎo)致不均勻的濺射或甚至設(shè)備 失效。因此，濺射工作臺(tái)在物理上是隔離的，或者如果位置上接近，則可能不同時(shí)使用這些 濺射工作臺(tái)。實(shí)際上，在某些濺射系統(tǒng)中，可以在相鄰的濺射工作臺(tái)之間共享濺射部件，并 且當(dāng)有源濺射工作臺(tái)改變時(shí)，可以在它們之間往復(fù)移動(dòng)濺射部件。Anelva公司(府中，日本)生產(chǎn)可以用來(lái)制造磁記錄介質(zhì)(例如硬盤)的設(shè)備。 Anelva供應(yīng)標(biāo)示為C-3040的單元。該單元包括主室、進(jìn)出負(fù)載閉鎖、襯底裝載和卸載臺(tái)以 及多個(gè)處理工作臺(tái)。磁盤被送入系統(tǒng)中，被傳送并且在處理工作臺(tái)中被處理，并且接著被從 系統(tǒng)中送出，作為準(zhǔn)備用作計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的硬盤的磁盤。描述這種系統(tǒng)的專利是美國(guó)專利 6，740，209,6, 027，618,6, 228，439B1 和 6，251，232B1。美國(guó)專利6，740，209描述了可被用于制造磁記錄介質(zhì)的設(shè)備。圖1是該設(shè)備的示 意性側(cè)剖面圖。圖1包括淀積室1、將至少一個(gè)襯底9定位在淀積室1中所需的位置處的襯 底支架90以及用于濺射放電的多個(gè)陰極單元3。淀積室1是包括用于襯底9的傳遞出入的開(kāi)口(未示出)的氣密真空室。開(kāi)口通 過(guò)閘門閥(未示出)關(guān)閉和打開(kāi)。淀積室1包括氣體引導(dǎo)管路12以將用于濺射放電的氬 氣引導(dǎo)進(jìn)入內(nèi)部。襯底支架90將襯底9固定在豎直位置。襯底支架90能夠?qū)⒍鄠€(gè)襯底9固定在相 同的豎直平面和相同的高度上。圖2(正視圖)和圖3 (側(cè)視圖)示出了圖1中所示設(shè)備中的襯底支架90的示意 圖。如圖2所示，襯底支架90包括在底部的多個(gè)小的“支架磁體”96。每一個(gè)支架磁體96 在頂部和底部具有磁極。支架磁體96的磁極在陣列方向上交替相反。在襯底支架90下方提供磁耦合滾筒81，其中間插入分隔壁83。磁耦合滾筒81是 柱體，在其上提供兩個(gè)螺旋狀的細(xì)長(zhǎng)磁體82，如圖2所示。這些磁體82在下文中被稱為“滾 筒磁體”。每一個(gè)滾筒磁體82的表面極性互相相反。磁耦合滾筒81具有所謂的雙螺旋狀 結(jié)構(gòu)。磁耦合滾筒81被提供在滾筒磁體82穿過(guò)間隔壁83面對(duì)支架磁體96的位置處。間 隔壁83由不干擾磁場(chǎng)的材料例如非磁性材料形成。支架磁體96和滾筒磁體82互相磁耦 合。沿著襯底9的傳遞線路提供磁耦合滾筒81。沿著傳遞線路提供圍繞水平軸線旋轉(zhuǎn)的多個(gè)主滑輪84。如圖3所示，襯底支架90 橫跨在主滑輪84上。一對(duì)子滑輪85、85與襯底支架90的下邊緣(margin)接觸。子滑輪 85,85夾住襯底支架90的下邊緣以防止襯底支架90掉落。沿著傳遞線路還提供多個(gè)子滑 輪85、85。
3
如圖3所示，驅(qū)動(dòng)桿86通過(guò)斜齒輪與磁耦合滾筒81連接。馬達(dá)87與驅(qū)動(dòng)桿86 連接，以便通過(guò)從馬達(dá)87經(jīng)由驅(qū)動(dòng)桿86傳遞的驅(qū)動(dòng)力使得磁耦合滾筒81可以圍繞其中心 軸線旋轉(zhuǎn)。當(dāng)使磁耦合滾筒81旋轉(zhuǎn)時(shí)，也使圖2中所示的雙螺旋狀滾筒磁體82旋轉(zhuǎn)。當(dāng) 使?jié)L筒磁體82旋轉(zhuǎn)時(shí)，極性交替相反的多個(gè)對(duì)齊的小磁體沿著對(duì)齊方向同時(shí)運(yùn)動(dòng)。因此， 當(dāng)使?jié)L筒磁體82旋轉(zhuǎn)時(shí)，與滾筒磁體82磁耦合的支架磁體96也直線地運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致襯底支 架90也直線地運(yùn)動(dòng)。在該直線運(yùn)動(dòng)期間，圖3所示的主滑輪84和子滑輪85、85隨著該運(yùn) 動(dòng)被驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。不幸的是，處理工作臺(tái)的物理上或時(shí)間上的分開(kāi)導(dǎo)致不得不使用包括磁盤承載裝 置的上述機(jī)械傳送系統(tǒng)來(lái)傳送磁盤。這種機(jī)械傳送系統(tǒng)容易機(jī)械磨損并且因此產(chǎn)生污染副 產(chǎn)物。驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的摩擦系數(shù)可能大并且由于真空要求而不能使用潤(rùn)滑劑。例如，圖3所 示的主滑輪84和子滑輪85容易機(jī)械磨損并且產(chǎn)生污染副產(chǎn)物。污染副產(chǎn)物可以是磁性金屬碎片或黑色金屬碎片(磁性粒子)的形式。這些磁性 粒子導(dǎo)致目標(biāo)材料的污染并且在所淀積的膜中引起空洞，這可能降低磁性介質(zhì)制造中的成 品率和產(chǎn)量。本發(fā)明的目標(biāo)是提供捕獲磁性粒子的磁性粒子捕集器裝置，以降低由于這種 磁性粒子而導(dǎo)致的目標(biāo)污染和淀積膜中的空洞。因此，需要具有至少一個(gè)磁性粒子捕集器 裝置的改進(jìn)的機(jī)械傳送系統(tǒng)。


圖1是示出包括襯底支架和機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)的濺射系統(tǒng)的示意性剖面 圖。圖2是示出現(xiàn)有技術(shù)的襯底支架和機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意性前視圖。圖3是示出現(xiàn)有技術(shù)的襯底支架和機(jī)械驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的示意性側(cè)視圖。圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出示例性磁盤傳送系統(tǒng)的示意圖。圖5是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的圖4的磁盤傳送系統(tǒng)的分解圖。圖6是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出示例性磁盤傳送系統(tǒng)的導(dǎo)向滾筒和子滾筒布置的示 意圖。圖7是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出多塊磁性粒子捕集器的示意圖。圖8是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出可替換的兩塊磁性粒子捕集器的示意圖。圖9是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出可替換的單塊磁性粒子捕集器的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例涉及磁性粒子捕集器。磁性粒子捕集器的功能是捕集由濺射系統(tǒng) 中使用的磁盤傳送系統(tǒng)產(chǎn)生的污染副產(chǎn)物，所述污染副產(chǎn)物可能是磁性金屬碎片或黑色金 屬碎片(磁性粒子)的形式。參考圖4、5和6，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例示出了示例性磁盤傳送系統(tǒng)100。磁盤傳送系統(tǒng) 100的目的是沿著水平傳遞線路在直線方向上傳送固定在襯底支架190中的磁盤109?？?以在濺射系統(tǒng)中使用多個(gè)磁盤傳送系統(tǒng)100來(lái)傳送磁盤109。磁盤傳送系統(tǒng)100包括一對(duì)襯底支架190、襯底支架支撐面板180、耦合到襯底支 架支撐面板180的底側(cè)的多個(gè)支架磁體196、耦合到滾筒支撐面板186的多個(gè)主導(dǎo)向滾筒184和多個(gè)子滾筒185、磁驅(qū)動(dòng)單元190和磁性粒子捕集器150。磁性粒子捕集器150不需要被限制在使用磁驅(qū)動(dòng)單元的磁盤傳送系統(tǒng)中使用。磁 性粒子捕集器150及其變型也可以用在使用移動(dòng)機(jī)械零件、滑輪、子滑輪、導(dǎo)向滾筒、子滾 筒、齒輪、齒條_小齒輪、軌道、導(dǎo)軌等的任何磁盤傳送系統(tǒng)中，所述磁盤傳送系統(tǒng)受到機(jī)械 磨損并且產(chǎn)生污染副產(chǎn)物，所述污染副產(chǎn)物可以是磁性金屬碎片或黑色金屬碎片(磁性粒 子)的形式。參考圖7，在所示的實(shí)施例中，磁性粒子捕集器150可以包括滾筒覆蓋板152、多個(gè) 滾筒罩154和多個(gè)永久磁體155。在這個(gè)實(shí)施例中，永久磁體155被附著到滾筒覆蓋板152 并且滾筒罩154被安裝到滾筒覆蓋板152以覆蓋永久磁體155。滾筒覆蓋板152被可移除地安裝到具有多個(gè)主導(dǎo)向滾筒184的磁盤傳送系統(tǒng)100。 滾筒覆蓋板152可以被成形為像反轉(zhuǎn)的大寫字母“L”。滾筒覆蓋板152的長(zhǎng)度(L)大于高 度(H)，并且高度(H)大于寬度(W)。滾筒覆蓋板152可以具有7個(gè)半圓形或半橢圓形開(kāi)口 以容納與濺射系統(tǒng)的磁盤傳送系統(tǒng)100關(guān)聯(lián)的7個(gè)主導(dǎo)向滾筒184。磁性粒子捕集器150使用多個(gè)永久磁體155來(lái)捕集磁性金屬碎片或黑色金屬碎片 (磁性粒子)。磁性粒子捕集器150的永久磁體155在策略上位于與耦合到滾筒支撐面板 186的多個(gè)主導(dǎo)向滾筒184和多個(gè)子滾筒185接近的位置。多個(gè)主導(dǎo)向滾筒184和多個(gè)子 滾筒185被認(rèn)為是磁性金屬碎片或黑色金屬碎片(磁性粒子)的主要來(lái)源。在圖8中示出了本發(fā)明的第二實(shí)施例，磁性粒子捕集器150可以包括與滾筒覆蓋 板152成一體的滾筒罩、底罩156和多個(gè)永久磁體155。在這個(gè)實(shí)施例中，永久磁體155被 插入到滾筒覆蓋板152中。然后底罩156被附著到滾筒覆蓋板152的底部。在圖9中示出了本發(fā)明的第三實(shí)施例，磁性粒子捕集器150可以包括與滾筒覆蓋 板152成一體的滾筒罩。在這個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)永久磁體155被插入到滾筒覆蓋板152中。 永久磁體155被成形為長(zhǎng)方形以增加磁體產(chǎn)生的有效磁場(chǎng)。如圖所示，上面一行的磁體被 安裝成南極面向外部而下面一行的磁體被安裝成北極面向外部。這種布置允許磁場(chǎng)從相 鄰磁體對(duì)的北極到南極形成回路?；丨h(huán)磁場(chǎng)吸引并且收集由主導(dǎo)向滾筒184和子滾筒185 產(chǎn)生的散逸的磁性粒子。磁體的具體磁性朝向的一個(gè)目的是使可能影響濺射工藝的渦流最用于所有實(shí)施例的永久磁體155可以是由磁性合金制成，所述磁性合金包括從由 釹、鐵、硼、釤和鈷組成的組中選擇的至少一種金屬。永久磁體155各自可以是簡(jiǎn)單的磁體、堆疊的磁體或任何形式的組合。磁體的材 料優(yōu)選但不限于是釤和鈷的合金(Sm-Co)。滾筒覆蓋板152和滾筒罩154的材料優(yōu)選但不 限于是鋁。滾筒底罩156的材料優(yōu)選但不限于是400系列的不銹鋼。使用磁盤傳送系統(tǒng)100來(lái)沿著水平傳遞線路在直線方向上傳送固定在襯底支架 190中的磁盤109。如圖4、5和6所示，襯底支架支撐面板180包括沿著其底表面安裝的多 個(gè)小永久支架磁體196的陣列。每個(gè)永久支架磁體196在頂表面和底表面具有磁極。支架 磁體196的磁極在陣列方向(水平傳遞線路)上被交替反向地定向。例如，磁體陣列196 中的第一磁體(在圖4的最左邊所示)可以是北極朝上并且南極朝下，第二磁體可以是南 極朝上并且北極朝下等。在襯底支架支撐面板180下方具有磁驅(qū)動(dòng)單元190。在現(xiàn)有技術(shù)中描述了用于磁盤傳送系統(tǒng)的各種磁驅(qū)動(dòng)單元。磁驅(qū)動(dòng)單元190類似于在美國(guó)專利6，740，209中公開(kāi)的磁 驅(qū)動(dòng)單元。參考圖6，磁驅(qū)動(dòng)單元190還包括馬達(dá)(未示出)和磁耦合滾筒191?？梢栽诖?驅(qū)動(dòng)單元190的間隔柱體193內(nèi)提供磁耦合滾筒191。磁耦合滾筒191是柱體，在其上提 供滾筒磁體192。每個(gè)滾筒磁體192的表面極性彼此相反。磁耦合滾筒191可以具有所謂 的雙螺旋狀結(jié)構(gòu)。磁耦合滾筒191被提供在滾筒磁體192穿過(guò)磁驅(qū)動(dòng)單元190的間隔柱體 193面朝支架磁體196的位置上。間隔柱體193由不干擾磁場(chǎng)的材料例如非磁材料形成。 支架磁體196和滾筒磁體192互相磁耦合。沿著襯底9的水平傳遞線路提供磁耦合滾筒 191，該水平傳遞線路平行于附著到襯底支架支撐面板180的底表面的支架磁體196。如圖4和圖5所示，多個(gè)主導(dǎo)向滾筒184被耦合到滾筒支撐面板186。主導(dǎo)向滾筒 184圍繞水平軸線旋轉(zhuǎn)并且沿著水平傳遞線路被提供。參考圖6，當(dāng)襯底支架支撐面板180 和襯底支架190橫跨在主導(dǎo)向滾筒184上時(shí)，附著到襯底支架支撐面板180的下表面的V 型軌道187與多個(gè)主導(dǎo)向滾筒184接觸。多個(gè)子滾筒185與襯底支架支撐面板180的下邊 緣接觸。子滾筒185夾住襯底支架支撐面板180的下邊緣以防止襯底支架支撐面板180和 襯底支架190偏離充分豎直的位置。多個(gè)子滾筒185也沿著水平傳遞線路被提供。將馬達(dá)連接到磁耦合滾筒191，使得可以通過(guò)從馬達(dá)傳遞的驅(qū)動(dòng)力使磁耦合滾筒 191圍繞其中心軸線旋轉(zhuǎn)。當(dāng)使磁耦合滾筒191旋轉(zhuǎn)時(shí)，也使?jié)L筒磁體192旋轉(zhuǎn)。當(dāng)使?jié)L筒 磁體192旋轉(zhuǎn)時(shí)，極交替相反的多個(gè)對(duì)齊的支架磁體196同時(shí)沿著對(duì)齊的方向運(yùn)動(dòng)。因此， 與滾筒磁體192磁耦合的支架磁體196也隨著滾筒磁體192旋轉(zhuǎn)而直線運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致襯底支 架支撐面板180和襯底支架190也一起直線運(yùn)動(dòng)。在這一直線運(yùn)動(dòng)期間，在圖4、5和6中 所示的主滾筒184和子滾筒185被驅(qū)動(dòng)隨著該運(yùn)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。主滾筒184和子滾筒185被認(rèn) 為是磁性金屬碎片或黑色金屬碎片(磁性粒子)的主要來(lái)源。如圖7-9中所示的磁性粒子捕集器150使用由多個(gè)永久磁體155產(chǎn)生的磁場(chǎng)來(lái)捕 集磁性金屬碎片或黑色金屬碎片(磁性粒子)。磁性粒子捕集器150的永久磁體155在策 略上位于與耦合到滾筒支撐面板186的多個(gè)主導(dǎo)向滾筒184和多個(gè)子滾筒185接近的位置 上。磁性粒子捕集器150不需要被限制在使用磁驅(qū)動(dòng)單元的磁盤傳送系統(tǒng)中使用。磁 性粒子捕集器150和其變型也可以用在使用移動(dòng)機(jī)械零件(例如滑輪、子滑輪、導(dǎo)向滾筒、 子滾筒、齒輪、齒條_小齒輪、軌道、導(dǎo)軌等)的任何磁盤傳送系統(tǒng)中，所述移動(dòng)機(jī)械零件受 到機(jī)械磨損并且產(chǎn)生污染副產(chǎn)物，所述污染副產(chǎn)物可以是磁性金屬碎片或黑色金屬碎片 (磁性粒子)的形式。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，雖然之前已經(jīng)參照特定的磁盤傳送系統(tǒng)描述了本發(fā)明的 實(shí)施例，但是本發(fā)明的實(shí)施例可以和具有不同類型的移動(dòng)機(jī)械零件、滑輪、子滑輪、導(dǎo)向滾 筒、子滾筒、齒輪、齒條_小齒輪等的各種不同類型的磁盤傳送系統(tǒng)一起使用，并且在描述 本發(fā)明的實(shí)施例中所公開(kāi)的細(xì)節(jié)無(wú)意限制隨附的權(quán)利要求中所陳述的本發(fā)明的范圍。在前述說(shuō)明書(shū)中，已經(jīng)參照其具體的示例性特征描述了本發(fā)明的實(shí)施例。然而，很 明顯，在不偏離隨附的權(quán)利要求中所陳述的本發(fā)明的寬泛精神和范圍的情況下可以對(duì)其進(jìn) 行各種修改和改變。因此，說(shuō)明書(shū)和附圖應(yīng)被視為解釋而不是限制。
權(quán)利要求
一種用于濺射系統(tǒng)的磁性粒子捕集器，其包括具有多個(gè)開(kāi)口的滾筒覆蓋板，所述多個(gè)開(kāi)口被布置并且其尺寸被設(shè)計(jì)成容納與所述濺射系統(tǒng)的機(jī)械傳送機(jī)構(gòu)關(guān)聯(lián)的多個(gè)滾筒；以及捕集磁性粒子的多個(gè)磁體，所述多個(gè)磁體在與所述多個(gè)開(kāi)口接近的位置附連到所述滾筒覆蓋板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性粒子捕集器，其還包括在與所述多個(gè)開(kāi)口相鄰的位置附 連到所述滾筒覆蓋板上的多個(gè)滾筒罩，每個(gè)滾筒罩用來(lái)覆蓋所述多個(gè)磁體中的至少一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性粒子捕集器，其中所述滾筒覆蓋板包括多個(gè)豎直壁以形 成容納所述多個(gè)滾筒的所述多個(gè)開(kāi)口。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁性粒子捕集器，其中所述多個(gè)磁體附連到所述多個(gè)豎直壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁性粒子捕集器，其中所述多個(gè)滾筒罩在與所述多個(gè)開(kāi)口相 鄰的位置附連到所述多個(gè)豎直壁上，每個(gè)滾筒罩用來(lái)覆蓋所述多個(gè)磁體中的至少一個(gè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性粒子捕集器，其中所述多個(gè)開(kāi)口包括多個(gè)半圓形開(kāi)口。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性粒子捕集器，其中所述多個(gè)開(kāi)口包括多個(gè)半橢圓形開(kāi)
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性粒子捕集器，其中所述磁性粒子捕集器包括附連到所述 滾筒覆蓋板上的底罩。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的磁性粒子捕集器，其中所述底罩具有多個(gè)開(kāi)口以容納所述多 個(gè)磁體中的至少一個(gè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性粒子捕集器，其中所述多個(gè)磁體包括由磁性合金制成 的永久磁體，所述磁性合金包括從由釹、鐵、硼、釤和鈷組成的組中選擇的至少一種金屬。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性粒子捕集器，其中所述滾筒覆蓋板被可移除地安裝到 具有所述多個(gè)滾筒的所述機(jī)械傳送機(jī)構(gòu)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁性粒子捕集器，其中所述滾筒覆蓋板被成形為像反轉(zhuǎn)的 字母“L”，長(zhǎng)度比高度大，并且高度比寬度大。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的磁性粒子捕集器，其中所述滾筒覆蓋板具有7個(gè)開(kāi)口以容 納與所述濺射系統(tǒng)的所述機(jī)械傳送機(jī)構(gòu)關(guān)聯(lián)的7個(gè)滾筒。
全文摘要
一種用于濺射系統(tǒng)的磁性粒子捕集器包括具有多個(gè)開(kāi)口的滾筒覆蓋板和捕集磁性粒子的多個(gè)磁體，所述多個(gè)開(kāi)口被布置并且其尺寸被設(shè)計(jì)成容納與所述濺射系統(tǒng)的機(jī)械傳送機(jī)構(gòu)關(guān)聯(lián)的多個(gè)滾筒，所述多個(gè)磁體在與所述多個(gè)開(kāi)口接近的位置附連到所述滾筒覆蓋板上。
文檔編號(hào)C23C14/50GK101899643SQ201010192558
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月28日
發(fā)明者K·尼帕, 陳金良 申請(qǐng)人:西部數(shù)據(jù)傳媒公司