用于电子束源涂覆的坩埚盖的制作方法

发明背景

1.技术领域

本发明总体上涉及用在真空涂覆系统中的用于多袋电子束源的坩埚盖。具体地，本发明涉及坩埚盖，其中包含涂覆材料的各个坩埚袋被加热以产生涂覆蒸汽。更具体地，本发明涉及盖与坩埚组合协作而使已加热的袋与所有其它袋隔离。

2.

背景技术：

材料的真空涂覆或沉积为多种产品的制造中经常使用的方法，这样的产品包括但不限于半导体、光学器件、及在高温部件上形成热障。涂覆具有非常小的蒸汽压力的材料如金属或陶瓷的一种方法是将涂覆材料和将要涂覆的工件放在真空室中、降低压力(通常在10^-7到10^-4torr的范围中)并加热涂覆材料。所得的涂覆蒸汽从涂覆材料向外流出并涂覆工件的表面。由于低真空室压力，蒸汽化的涂覆材料几乎不受阻挡地行进，大约遵循视线轨迹。大多数常见的样本加热方法均使用定向电子束能量。

许多制造步骤涉及沉积多种材料的多层涂层。一般地，能够控制涂层纯度和沉积厚度对于实现所希望的结果很重要。此外，当涂覆步骤在真空下依次完成时，实现在工件上产生多个涂层的许多好处。涂覆技术趋于获得多种材料的更纯的、更均匀的和可控的涂层厚度。用于完成依次涂覆的设备具有在单一真空室中依次移动坩埚袋与单一加热源对齐的机构。在该设备的机构结合电阻加热一起使用的同时，同样的机构也可与其它源如电子束一起工作。使用可使用可控磁场定位的电子束使能在偏移加热源的同时保持样本处于适当位置。

主要问题是坩埚之间的交叉污染。在多袋源组合件内，一个袋在任何给定时间均被视为活动袋。暴露该活动袋，从而来自发射器组合件的电子束可被引向该活动袋。目的是加热、熔融和蒸发一定量的放在该活动袋内的材料。其余不活动袋位于盖下方。盖用作使这些不活动袋与从活动袋蒸发的杂散材料部分隔离开的防护件。

现有技术中的电子束源组合件的盖或融入电子束源组合件的顶部主体、固定到电子束源组合件的顶部、从单独的结构悬挂，或安装到可动结构。在可动结构情形下，盖被允许上下移动或者在坩埚上方上下倾斜。该运动增大和减小盖与坩埚之间的间隙。该运动使盖与坩埚之间的间隙在坩埚旋转期间更大及在材料蒸发期间更小。该运动还可在盖被移到其最低位置时使盖的梯状部分向下延伸超过坩埚的最上表面。尽管大部分涂覆材料被引导远离其材料源，一些材料总是朝向材料源弥漫回去从而污染其它源材料。这降低了涂覆材料的纯度并限制了多涂覆袋的有用性。

污染问题的一种解决方案是包含非接触式坩埚盖或者可动盖，具有使来自已加热样本的蒸汽能涂覆工件的开口，同时防护所有其它样本污染。一种典型的盖结构在授予wegmann的美国专利4,748,935中示出，其公开了具有前述盖的电子束加热的蒸汽源。该结构属于扁平、固定的盖，多袋坩埚转动样本通过加热区域，从而使每一袋依次变成加热袋。盖与坩埚分开小的间隙，该间隙限制但不消除视线污染。在这种配置中，积累在盖上的涂覆沉积物妨碍所希望的盖操作并需要大量维护。此外，这种类型的盖可导致新的污染路径。盖沉积物可被擦掉或剥落到包含不同材料的坩埚内。几乎本领域已知的所有盖均依赖于紧公差来减少但不消除视线污染。遗憾的是，它们依然具有提供污染路径的缺点。

非接触式盖的一些局限已被授予stoessl等的美国专利4,944,245解决。在该专利中，盖在加热样本附近接触坩埚表面以阻止来自加热样本的材料流到任何未加热的样本。盖和坩埚连接成使得坩埚转动使盖提升，从而使能进行样本选择。尽管这种方法减少了因蒸汽从加热样本迁移到未加热的样本引起的污染，但本领域技术人员众所周知，涂覆材料在位于视线内的盖和坩埚表面上快速累积，尤其在那些在加热样本附近的表面上快速累积。此外，stoessl等描述的提升机构占用大部分坩埚表面区域，限制了可容纳的样本数量。如果转动不在相邻坩埚之间，stoessl等的联动的转动和提升机构还使得每材料选择进行多次接触，这可增大交叉污染的机会。

在wegmann和stoessl等提出的构造中，沉积物趋于快速累积成厚的涂覆材料层，其可容易地剥落或擦掉因而在坩埚转动期间污染邻近的样本。此外，在这两篇现有技术文献中，盖与坩埚之间的紧公差均可受沉积物影响，从而需要限制盖机构适当操作的能力的设备维护。

对wegmann和stoessl等提出的构造的改进由授予ramsay的美国专利6,902,625中公开的设备提供，其通过引用而整体组合于此。该专利公开了可保持许多不同的涂覆材料并减少材料之间的污染的蒸发源。该专利的蒸发源依赖于非接触式挡板结构，其不会太大程度地受不想要的沉积物影响。图1和2示出了该专利的蒸发源10。具有六个坩埚袋32的坩埚30被安装在源壳12内。

坩埚表面34上坩埚袋32的交叉形成每一坩埚袋周围的袋边缘33。坩埚被安装到蒸发源使得其能绕坩埚旋转轴35转动。位于蒸发源内的电子束源(未示出)具有出口40，电子束42从该出口发出。电子束通过同样位于蒸发源内的磁铁(未示出)被从出口引向材料加热位置35。电子束的偏转用于蒸发加热以及电子束扫动用于可控加热在本领域众所周知。坩埚盖20位于坩埚袋上方，具有通过突出部或唇状部24形成的盖开口22。坩埚30的转动使能一次打开坩埚袋中的任何一个。无盖的坩埚袋与加热位置35对准。位置35相对于电子束42固定，而每一坩埚袋32可位于位置35附近以进行暴露的材料的可扫动的加热。

细节在图2的分解立体图中示出，其中盖被从蒸发源移走。每一坩埚袋32具有位于坩埚表面34上的槽、凹口或沟36，其位于每一坩埚袋与所有其它坩埚袋之间。槽36的三维形状与加热袋附近的唇状部24的三维形状匹配，即按对匹配，从而产生互锁、非接触式挡板。

技术实现要素：

减少多袋源中的袋间交叉污染的现有技术解决方案或依赖于紧密间隔开的平盖或依赖于用坩埚密封的盖。这些解决方案均依赖于保持区域中的紧公差，然而，由于不想要的沉积物的快速积累，紧公差很难保持。

本发明通过两件式坩埚盖解决现有技术系统中的问题，其接触坩埚表面但在不想要的沉积物在盖上累积时容易保持。

本发明的盖结构包括用于覆盖电子束源组合件内的坩埚的至少两个部件。该结构在盖体被升高和降低时使密封部分(盖嵌件)能与盖体分开并由盖体承载。该结构还使盖嵌件能降低到直到承靠在坩埚上为止。这大大减小或消除了坩埚与盖之间的间隙。在盖嵌件与坩埚之间接触时，盖嵌件可部分地与盖体分离，从而使盖体能稍微进一步地向下行进，进而使其能与包围坩埚的水冷体接触，同时确保坩埚嵌件与坩埚良好接触。闭合该间隙有助于阻止从工作的坩埚袋蒸发的材料在蒸发过程期间迁移到位于盖下方的不活动袋。

本发明通过提供一种坩埚盖实现这些及其它目标，其具有用于多袋蒸汽源的盖体和盖嵌件，所述多袋蒸汽源通过被引向未被盖住的坩埚袋的电子束产生蒸汽。盖体具有覆盖表面、盖开口和沿盖开口的盖开口边缘。覆盖表面朝向具有坩埚表面的坩埚，多个袋形成于其中并用于保持将要蒸发的涂覆材料。通过自动提升坩埚盖、转动坩埚及降下坩埚盖从而使多个袋之一与盖开口对准而使袋被盖住或不被盖住。盖嵌件具有嵌件底表面和与盖开口吻合的开放区域，其中盖嵌件可拆卸地连接到盖体，其中嵌件底表面在覆盖表面下方延伸，及盖嵌件沿盖开口的边缘连接。盖嵌件仅对盖开口的边缘加衬里而不阻挡盖开口。当盖体相对于坩埚降下及盖嵌件接触坩埚时，盖嵌件变成与盖体部分分离。

在另一实施例中，盖嵌件具有通过盖嵌件与坩埚之间的接触使每一袋与相邻的袋隔离的特征，包括使未被盖住的袋与盖住的袋隔离，使得来自加热的蒸汽的污染最小化，盖嵌件和坩埚上的沉积不会导致袋之间的交叉污染。

在另一实施例中，盖嵌件具有v形形状的嵌件主体，其具有内边缘、外边缘和顶表面。

在另一实施例中，协作的表面特征包括从坩埚袋的外周朝向盖嵌件延伸的坩埚屏障和盖嵌件表面上朝向坩埚屏障的匹配的突出部。

在又一实施例中，协作的表面特征包括坩埚表面上的至少一凹槽和盖嵌件上的匹配的突出部。

在再一实施例中，最靠近盖住的袋的协作表面包括坩埚表面上的沟槽和盖嵌件上的匹配的突出部。

在又一实施例中，盖嵌件具有v形形状的嵌件主体，其具有内边缘、外边缘和顶表面。

在一实施例中，顶表面的厚度从外边缘到内边缘逐渐变薄。

在一实施例中，盖嵌件的嵌件底表面具有凸出的底部，其具有嵌件底部接触表面，其中该嵌件底部接触表面从内边缘凹进预定距离。

在一实施例中，盖嵌件的嵌件底表面远离外表面向后凹从而形成凸缘。

在一实施例中，盖开口沿盖开口边缘具有凹进处从而形成与盖嵌件凸缘吻合的盖体凸缘以与盖嵌件配合地连接和部分地分离。

在一实施例中，盖体的覆盖表面具有能够与坩埚的对应结构特征配合接触的结构特征，从而通过覆盖表面与坩埚之间的接触进一步使每一袋与相邻的袋隔离，包括使未被盖住的袋与盖住的袋隔离。

在另一实施例中，公开了一种带盖的多袋蒸汽源组合件，其中蒸汽通过可被引向未被盖住的坩埚袋的电子束产生。该组合件包括壳体、可旋转地安装在壳体内的坩埚、坩埚中的多个袋、具有盖体和盖嵌件的盖，盖体具有覆盖表面和盖开口，覆盖表面朝向坩埚，盖嵌件具有嵌件底表面和与盖开口吻合的开放区域，其中盖嵌件可拆卸地连接到盖开口，其中嵌件底表面在覆盖表面底部下方延伸使得盖嵌件不阻挡盖开口。当盖体相对于坩埚降下及盖嵌件接触坩埚时，盖嵌件变成与盖体部分分离；及包括盖嵌件与每一袋之间的坩埚表面上匹配的多对协作表面。袋配置成保持涂覆材料，坩埚可旋转以将任何的袋带到从电子束接收能量的位置。

在另一实施例中，公开了一种用于多袋源的坩埚覆盖系统。该系统包括：具有轴和用于保持将要蒸发的材料的多个袋的坩埚，坩埚在每一袋之间具有坩埚表面；沿垂直于所述轴的平面延伸以覆盖多个袋中除所选的至少一个袋之外的所有袋的盖；及盖嵌件和每一袋之间的坩埚表面上的匹配的多对协作表面。盖具有盖体和盖嵌件，盖体具有暴露多个袋中的一个袋的盖开口，盖嵌件具有嵌件底表面和与盖开口吻合的开放区域，其中盖嵌件沿盖开口边缘可拆卸地连接到盖开口，其中嵌件底表面在覆盖表面下方延伸。当盖体相对于坩埚降下及盖嵌件接触坩埚时，盖嵌件变成与盖体部分分离。

本发明的一个优点在于盖嵌件承靠在盖体的结构件上、中或周围，这样，当盖体被足够地降下时，其能与盖体部分地分离并寻求自身的高度和水平度。作为备选，盖嵌件可借助于弹簧类元件部分地固定到盖体，这可向盖嵌件提供另外的向下的力，因而增大靠着坩埚的力。

本发明的另一优点在于，当盖体被降下时，盖嵌件同样将被降下直到盖嵌件与坩埚接触为止。在该点，盖嵌件将停止其向下的运动并保持与坩埚接触，而盖体继续向下行进到其承靠点。应注意，附图示出了盖嵌件接触坩埚的凸出的壁(划分蹼结构)，其位于坩埚表面上方的高台处。该盖嵌件概念也将在其它构造中起作用，例如盖嵌件承靠在与坩埚表面几乎水平的表面上，或者低于坩埚表面的表面，如果蹼结构足够短或者不存在。

本发明的另一优点在于，盖体与盖嵌件之间的部分分离减少了为最小化或消除盖与坩埚之间的间隙而在其间设置精确的间隙的需要。这通过使得盖体具有足够的超程的设计实现，其在安置源组合件期间确保盖嵌件可与宽尺寸变化范围的坩埚接触。这还使得源组合件维护之后的重新组装更容易。

本发明的另一优点在于，盖与坩埚的将活动袋与不活动袋分开的区域接触。这种接触隔离和保护不活动袋免遭从活动袋发出的蒸发物。这通过封闭要不然在活动袋与不活动袋之间存在的盖/坩埚间隙而实现。这防止了来自活动袋的材料污染不活动袋中的材料。

本发明的又一优点在于，可容易地拆卸盖嵌件以进行清洁和更换。从活动袋蒸发的材料趋于随时间积累在盖的靠近活动袋的部分上。在一些时间点，积累物将需要通过机械方式去除，或者需要更换盖。在本发明中，盖嵌件将接收该积累物，而盖体相对保持没有涂覆积累物。这使清洁过程能在更短的时间段内完成和/或盖嵌件可在更短的停机时间内进行更换。用过的盖嵌件则可与其它盖嵌件作为一组进行清洁，从而利用规模经济。

本发明的又一优点在于，如果需要，盖嵌件可由不同于盖体的材料制成。这将使盖嵌件更耐磨和抗变形。相反，盖体可由具有更高导热性的材料如铜制成从而更好地冷却。即使盖体由较软的材料制成，其仍将获得更长的寿命，因为其不从活动袋直接涂覆，因而不需要频繁地清洁。

本发明的另一优点在于，可靠性提高和维护之间的时间长度变长将减少废料的量从而降低涂覆设备的运行成本。

本发明的又一优点在于其制造和维护简单且便宜，并容易使用。

附图说明

图1为现有技术电子束沉积系统的立体图；

图2为现有技术电子束沉积系统的分解图；

图3为本发明第一实施例的分解图，示出了具有两件式坩埚盖的电子束沉积系统；

图4为本发明第一和第二实施例的仰视立体图，示出了盖提升机构；

图5为本发明第一实施例的侧视图，示出了盖运动；

图6为本发明第一实施例的右视立体图，示出了两件式坩埚盖具有盖体和处于向上位置的盖嵌件；

图7为图6的俯视图；

图8为图6的仰视图；

图9为图6的右侧平面图；

图10为图6的前侧平面图；

图11为本发明第一实施例的右视立体图，示出了盖嵌件处于向下位置；

图12为图11的右侧平面图，示出了盖相对于坩埚处于向上位置以使坩埚能转动；

图13为图6的右侧截面图，示出了盖体和相对于坩埚处于部分向下位置的盖嵌件，盖体与盖嵌件仍然连接，其中盖嵌件正与坩埚进行初始接触但盖体未与坩埚接触；

图14为图11的右侧截面图，示出了盖体与盖嵌件分离，盖体继续向下以与铜线圈壳体接触，盖嵌件保持与坩埚接触；

图15为图6的盖嵌件的俯视立体图；

图16为图15的俯视平面图；

图17为图6的盖嵌件的仰视立体图；

图18为图17的仰视平面图；

图19为图6的盖体的俯视立体图；

图20为图19的俯视平面图；

图21为图19的仰视平面图；

图22为图19的右侧平面图；

图23为本发明第二实施例的右侧立体图，示出了两件式坩埚盖具有盖体和处于向上位置的盖嵌件；

图24为图23的俯视图；

图25为图23的仰视图；

图26为图23的右侧平面图；

图27为图23的前侧平面图；

图28为本发明第二实施例的右视立体图，示出了盖嵌件处于向下位置；

图29为图28的右侧平面图，示出了盖相对于坩埚处于向上位置以使坩埚能转动；

图30为图28的右侧截面图，示出了盖体和相对于坩埚处于部分向下位置的盖嵌件，盖体与盖嵌件仍然连接，其中盖嵌件正与坩埚进行初始接触但盖体未与坩埚接触；

图31为图28的右侧截面图，示出了盖体与盖嵌件分离，盖体继续向下以与铜线圈壳体接触，盖嵌件保持与坩埚接触；

图32为图23的盖嵌件的俯视立体图；

图33为图32的俯视平面图；

图34为图23的盖嵌件的仰视立体图；

图35为图34的仰视平面图；

图36为图23的盖体的俯视立体图；

图37为图36的俯视平面图；

图38为图36的仰视平面图；

图39为图36的右侧平面图；

图40为本发明的加热袋的立体图，盖处于坩埚上方的向上位置；

图41为本发明的加热袋的立体图，盖处于向下位置，盖嵌件接触坩埚；

图42为本发明第一实施例的立体图，示出了盖和坩埚。

具体实施方式

本发明在图3-42中图示。图3-5示出了本发明的蒸发源100的一实施例。具有六个坩埚袋132的坩埚130安装在源壳112内。本领域技术人员已知多种坩埚材料和构造技术，包括但不限于：具有高导热性、低熔点材料如铜或铝的坩埚，其包含水冷；由高熔点材料如石墨、钨或钼构建的坩埚；具有石墨衬里或者使用表面氧化来限制从蒸发物到坩埚表面的导热性的衬里的坩埚。

坩埚袋132在坩埚表面134上的交叉形成每一坩埚袋周围的袋边缘133。坩埚130可具有更多或更少的袋，六个袋的选择仅用于说明目的。坩埚被安装到蒸发源使得其能绕坩埚旋转轴235转动。位于蒸发源100内的电子束源(未示出)具有出口140，电子束142从该出口发出。电子束通过同样位于蒸发源内的磁铁(未示出)被从出口引向材料加热位置135。电子束的偏转用于蒸发加热以及电子束扫动用于可控加热在本领域众所周知。使用这样的偏转系统，加热位置135包括通常在加热袋边缘内的有限区域。坩埚盖120包括盖体122和盖嵌件150。盖120沿垂直于旋转轴的平面延伸以覆盖除多个袋132中所选的至少一个袋之外的所有袋，盖位于坩埚袋132上方并具有由盖嵌件150形成的盖开口124。坩埚130的转动使能一次打开坩埚袋中的任何一个。无盖的坩埚袋与加热位置135对准，因而称为“加热袋”，而所有其它的袋称为“未加热的袋”。位置135相对于电子束142固定，而每一坩埚袋132可位于位置135附近以进行暴露的材料的可扫动的加热。加热位置135占用的区域不需要大于任何袋边缘133以提供袋中材料的加热的控制。

每一坩埚袋132具有位于坩埚表面134上的坩埚表面部分134a，其位于每一袋与所有其它袋之间。坩埚表面部分134a可与坩埚表面134共平面，可为与坩埚表面134平行但高于坩埚表面134的凸起表面，或者可为与坩埚表面134平行但低于坩埚表面134的下凹表面。包围每一袋的坩埚表面部分134a可与其它坩埚表面部分134a隔离(不连接)，可与其它坩埚表面部分互连，可包含在坩埚表面134内，或者可延伸超出坩埚表面134的边缘。坩埚表面部分134a在加热袋附近具有与盖嵌件150的底表面160的特征匹配的特征，按对匹配，产生对齐的接触表面。盖嵌件150的底表面160和坩埚表面部分134a因而处于协作状态以形成接触屏障，从而阻挡加热袋与所有未加热的袋之间的视线。换言之，在盖嵌件与每一袋的坩埚表面之间有匹配的多对协作表面。

用于旋转坩埚130的旋转机构(未示出)使能从多个袋132之中进行选择，提升机构250使能不接触盖120和坩埚130地转动。旋转机构使坩埚130通过位于源壳112的磁极片114之间的铜线圈壳体113连接到源壳112(如图4中所示)，旋转机构可通过未示出的外部设备控制以使坩埚130绕旋转轴235转动。通过控制坩埚130的转动位置，任何的袋132均可被带到加热位置135。旋转机构可由ac或dc电机或者旋转式或线性气动执行机构组成，且还可包括安装在坩埚130和壳体112上的、检测转动位置的传感器。提升机构250包括执行机构252和杆254，其提供朝向盖120的提升运动。还示出了坩埚130和电子束源出口140。在一实施例中，执行机构252为单动气动执行机构，具有包围在伸缩管中的自复弹簧，该弹簧将盖逼入正常向上位置。在另一实施例中，执行机构252为双动，提供升起和降下操作。可使用的其它提升机构包括但不限于导螺杆、压电执行机构、双金属元件、磁螺线管和线性电机。

图4示出了提升机构250的仰视图，其具有一对向上延伸穿过源壳112接触盖120的杆254和在源壳112外面且从执行机构252直接延伸到盖120的第三杆254。提升盖涉及的运动在图5的侧视图中更清楚地示出。实线和虚线盖提升部件(执行机构252、杆254和盖120)示出了运动的极点。盖120的最靠近电子束源的拐角通过杆254连接到执行机构252，盖120在其最远离电子束源的点处通过第三杆254连接到执行机构252。在正常向上时，即虚线位置，盖嵌件150的底表面152离开挡住的坩埚，在被强迫向下时，即实线位置，盖嵌件150与坩埚表面134或坩埚表面部分134a完全接合。旋转和提升机构的组合通常用于旋转坩埚从而提供对多个袋加盖和开盖的方法。

图6为处于向上位置的盖120的立体图，意味着盖嵌件150相对于盖体122处于向下或连接位置。该位置在提升机构250使盖120远离坩埚130升起时获得。图7为盖120的俯视平面图。在图6和7中，示出了连接位置127，杆254连接到连接位置127以提升盖120。

图8为图7的盖120的仰视平面图。盖120具有底表面126和与坩埚130的坩埚表面部分134a及铜线圈壳体113相互配合的多个底表面部分126a。盖嵌件150也包括与坩埚表面部分134a相互配合的嵌件底表面154。图9为图6的侧视平面图，示出了具有盖嵌件150的盖120。图10为图6中所示的盖120的正视图。

图11为盖120的立体图，盖嵌件150相对于盖体122处于向下位置。该位置在提升机构250将盖120远离坩埚130提升到向上位置以使坩埚130能转动时获得。图12为盖120相对于坩埚130处于向上位置时的侧视截面图。如图所示，盖体122和盖嵌件150均不接触坩埚130的任何部分。在该位置，坩埚130可被转动以将多个坩埚袋132定位成与盖开口124对准。图13为盖120朝向坩埚130降下的侧视截面图，其中盖嵌件150刚开始与坩埚表面134或坩埚表面部分134a接触，因为盖正通过提升机构250降下。在图14中，提升机构继续使盖120降下，直到盖底表面126或底表面部分126a接触坩埚表面134或坩埚表面部分134a和/或盖底表面126接触铜线圈壳体113为止。如可从图13和14看出的，因盖体122被降下而接触坩埚表面134导致的盖体122的移动导致盖嵌件150与坩埚表面134接触并停止其向下运动，同时盖体122继续下降。图13和14示出了盖嵌件150怎样相对于盖体122移动使得盖嵌件150与盖体122部分分离并在盖体122被足够降下时寻求其自身的高度和水平度。

现在参考图15-18，示出了盖嵌件150的多个不同的视图，其示出了通过盖嵌件与坩埚之间的接触使每一袋与相邻的袋隔离的结构特征，包括使未盖住的袋与盖住的袋隔离。图15为俯视立体图，示出了具有v形形状的嵌件主体160，其具有内边缘163、外边缘164和顶表面162。在一实施例中，顶表面162的厚度从外边缘164到内边缘163逐渐变化使得外边缘164比内边缘163厚。图16为盖嵌件150的俯视图。图17为嵌件主体160的仰视立体图。嵌件主体160具有嵌件底表面168，其远离外边缘164向后凹从而形成凸缘166。底部168沿v形形状跨嵌件主体160的整个长度延伸。嵌件底表面168还包括凸出的底部154，其沿v形形状的臂的一部分延伸以提供嵌件底部接触表面154a，该嵌件底部接触表面从变薄的边缘163凹进预定距离从而暴露底部168的非接触表面的一部分。嵌件底部接触表面154a在盖120被降下到足以接触坩埚130时接触坩埚表面134或坩埚表面部分134a。图18为盖嵌件150的仰视图。

图19为盖体122的立体图。盖体122具有顶表面121、盖开口123和盖开口边缘123a。从顶表面121沿盖开口边缘123a凹进的是盖体凸缘122a，其与盖嵌件150的凸缘166吻合。应注意，当盖嵌件150被组装到盖体122时，盖开口122b也与盖嵌件开口160a吻合。销161(未示出)可固定地连接到盖开口122b和盖嵌件开口160a之一，使得盖嵌件150可部分地与盖体122分离以使盖嵌件150能相对于盖体122纵向运动，反之亦然。如先前讨论的及在备选实施例中，盖嵌件可借助于弹簧类元件部分地固定到盖体122，这可向盖嵌件提供另外的向下的力，因而增大靠着坩埚的力。图20为盖体122的俯视图。

图21为盖体122的仰视图，示出了能够与坩埚的相应结构特征配合接触的结构特征，从而通过覆盖表面与坩埚之间的接触进一步使每一袋与相邻的袋隔离。这与图8类似，但没有盖嵌件150。如图8中一样，图21示出了盖体122具有盖底表面126和远离盖底表面126凸出预定距离并用于与坩埚130相互配合的底表面部分126a。图22为图21的侧视截面图。

现在参考图23，示出了本发明的第二实施例，其示出了盖120’。盖120’具有相对于盖体122’处于向下位置的盖嵌件150’。该位置在提升机构250使盖120’远离坩埚130升起时获得。图24为盖120’的俯视平面图。在图23和24中，示出了连接位置127’，杆254连接到连接位置127以提升盖120’。在该实施例中，盖嵌件150’凹入到盖120’的v形开口内，使得盖嵌件150’的端部不与盖120’的前端对齐。

图25为图23的盖120’的仰视平面图。盖120’具有底表面126’和与坩埚130的坩埚表面部分134a相互配合的多个底表面部分126a’。盖嵌件150’也包括与坩埚表面部分134a相互配合的嵌件底表面154’。图26为图23的侧视平面图，示出了具有盖嵌件150’的盖120’。图27为图23中所示的盖120’的正视图。

图28为盖120’的立体图，盖嵌件150’相对于盖体122’处于向下位置。该位置在提升机构250远离坩埚130提升盖120’以使坩埚130能转动时获得。图29为盖120’相对于坩埚130处于向上位置时的侧视图。如图所示，盖体122’和盖嵌件150’均不接触坩埚130的任何部分。在该位置，坩埚130可被转动以将多个坩埚袋132定位成与盖开口124’对准。图30为盖120’朝向坩埚130降下的侧视图，其中盖嵌件150’刚开始与坩埚表面134或坩埚表面部分134a接触，因为盖正通过提升机构250降下。提升机构继续使盖120’降下，直到盖底表面126’或底表面部分126a’接触坩埚表面134或坩埚表面部分134a为止。如可从图30和31看出的，因盖体122’被降下而接触坩埚表面134导致的盖体122’的移动导致盖嵌件150’与坩埚表面134接触并停止其向下运动，同时盖体122’继续下降。图30和31示出了盖嵌件150’怎样相对于盖体122’移动使得盖嵌件150’与盖体122’部分分离并在盖体122’被足够降下时寻求其自身的高度和水平度。

现在参考图32-35，示出了盖嵌件150’的多个不同的视图。图32为俯视立体图，示出了具有v形形状的盖嵌件150’，其具有逐渐变薄的顶表面162’和外侧表面164’。图33为盖嵌件150’的俯视图。图34为盖嵌件150’的仰视立体图。盖嵌件150’具有底部168’，其远离外侧表面164’向后凹从而形成凸缘166’。底部168’沿v形形状跨盖嵌件150’的整个长度延伸。底部168’还包括凸出的底部154’，其沿v形形状的臂的一部分延伸以提供底部坩埚接触表面154a’，该底部坩埚接触表面在盖120’被降下到足以接触铜线圈壳体113时接触坩埚表面134或坩埚表面部分134a。图35为盖嵌件150’的仰视图。

图36为盖体122’的立体图。盖体122’具有顶表面121’和盖开口123’。从顶表面121’沿盖开口123’凹进的是盖体凸缘122a’，其与盖嵌件150’的凸缘166’吻合。应注意，当盖嵌件150’被组装到盖体122’时，盖开口122b’也与盖嵌件开口160a’吻合。销161(未示出)可固定地连接到盖开口122b’和盖嵌件开口160a’之一，使得盖嵌件150’可部分地与盖体122’分离以使盖嵌件150’能相对于盖体122’纵向运动，反之亦然。如先前讨论的及在备选实施例中，盖嵌件可借助于弹簧类元件部分地固定到盖体122’，这可向盖嵌件提供另外的向下的力，因而增大靠着坩埚的力。图37为盖体122’的俯视图。

图38为盖体122’的仰视图。这与图25类似，但没有盖嵌件150’。如图25中一样，图38示出了盖体122’具有盖底表面126’和远离盖底表面126’凸出预定距离并用于与坩埚130相互配合的底表面部分126a’。图39为沿图38的线a-a的侧视截面图。

图40示出了一实施例的加热袋附近的更多细节。图40中所示的袋边缘133包含加热位置135，因而图40中所示的袋132为加热袋。图40示出了配置成用于涂覆的源，具有处于“向上”位置的盖120，其中盖体122和盖嵌件150从与坩埚表面部分134a接触状态缩回，从而允许坩埚130转动。图41示出了盖“向下”位置。在向下位置，盖嵌件150具有与坩埚表面部分134a接触的底部坩埚接触表面154a。因而形成的接触屏障沿袋132延伸足够远以在加热袋与未加热的袋之间提供接触屏障。为减少因去除沉积材料而对维护盖的需要，可用新的盖嵌件150替换盖嵌件，其同样可部分地与盖体122分离。

在本发明中，盖和坩埚接触结构通过消除涂覆蒸汽的视线运动而阻止污染物从加热袋传播到未加热的袋。由于低压力，蒸汽几乎无阻挡地行进，直到它们碰到系统100内的表面之一为止。在碰撞时，大量入射蒸汽分子将粘附到表面，导致累积的沉积物。通过在盖120中包括部分分离的盖嵌件150，连同盖体122与坩埚表面134之间的接触表面一起，沉积物可跨一定时间段积累在盖嵌件150上而不会出现交叉污染。此外，在凸出的底部154从盖嵌件150的薄边163向后移时，薄边163与坩埚130之间的间隙使沉积物能累积在那些表面上，而不会降低凸出的底部154阻挡污染物或者使沉积物能容易地剥落或擦掉并污染其它袋的能力。此外，一些感兴趣的材料如金熔接，当具有这些材料的沉积物的表面被接触时。因而，具有接触熔接的材料的沉积物的表面在真空室中存在的条件下在被接触时熔接。熔接导致结合系统内的机构或者在发生运动时撞出相当大片的沉积物。在本发明中，熔接通过防止薄边163的表面与底部168接触并为沉积物提供远离可能的接触点的区域而得以阻止。

现在将描述第一实施例中盖体122与坩埚接触的方式。坩埚130具有多个袋132，每一袋具有远离坩埚130延伸的坩埚表面部分134a。嵌件底部接触表面154a适于与坩埚表面部分134a具有大约一样的外形，如图42中最佳示出的。如图42中所示，当盖120与坩埚130对准时，袋132之一未被盖住，薄边163最靠近未被盖住的袋。未被盖住的袋的边缘与加热位置135对应，因而未被盖住的袋为加热袋。远离盖120朝向坩埚130延伸的是底部表面部分126a，其接触其它坩埚表面部分134a。

本发明的实施

当在多个袋之间选择时，将以不使坩埚和盖接触的方式进行坩埚与盖之间的相对运动。从本发明的所描述的、盖和坩埚协作形成接触屏障，对本领域技术人员显而易见的是，坩埚选择运动和盖运动必须受控以提供所阐述的优点。因而，盖嵌件150、150’之间或者具有累积的沉积物的任何部分之间的接触在袋选择期间应最小化。许多机构和控制系统可配置成实现这些优点，在此提供的描述和实施方式仅为说明性的，并不意为限制本发明的范围。

对于本发明的可转动的袋构造，盖和坩埚形成将妨碍坩埚130的转动的接触屏障的两半。因而所描述的本发明的两个实施例均包括用于转动坩埚130以在多个袋132之中进行选择的旋转机构(未示出)和使能转动而盖120和坩埚130不接触的提升机构250。旋转机构使坩埚130连接到源壳112并可通过未示出的外部设备控制以使坩埚130绕旋转轴235转动。通过控制坩埚130的转动位置，任何的袋132均可被带到加热位置135。旋转机构可由ac或dc电机或者旋转式或线性气动执行机构组成，且还可包括安装在坩埚和壳体上的、检测转动位置的传感器。图4示出了提升机构250的仰视立体图，其包括执行机构252和杆254，从而提供盖120(未示出)的提升运动。还示出了坩埚130和电子束源出口140。在一实施例中，执行机构252为单动气动执行机构，具有包围在伸缩管中的自复弹簧，该弹簧将盖逼入正常向上位置。在另一实施例中，执行机构252为双动，提供升起和降下操作。可与本发明一起使用的其它提升机构包括但不限于导螺杆、压电执行机构、双金属元件、磁螺线管和线性电机。

提升盖涉及的运动在图5的侧视图中更清楚地示出。实线和虚线盖提升部件(执行机构252、杆254和盖120)示出了运动的极点。盖120的拐角通过杆254连接到执行机构252。在正常向上时，即虚线位置，盖嵌件150的底表面152离开挡住的坩埚，在被强迫向下时，即实线位置，盖120完全接合。旋转和提升机构的组合通常用于旋转坩埚从而提供对多个袋加盖和开盖的方法。

尽管本发明的优选实施方式已在此进行描述，但上面的描述仅是说明性的。相应技术领域的技术人员可对在此公开的发明进行进一步修改，所有这些修改均视为在所附权利要求限定的发明范围内。