[發(fā)明專利]具有受限磁場(chǎng)的電弧源

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880069225.9
• 申請(qǐng)日: 2018-10-04
• 公開（公告）號(hào): CN111315915A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 西格弗里德·克拉斯尼策;于爾格·哈格曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 歐瑞康表面處理解決方案股份公司普費(fèi)菲孔
• 主分類號(hào): C23C14/06
• 分類號(hào): C23C14/06;C23C14/24;C23C14/32;C23C14/54;H01J37/32
• 代理公司: 北京海虹嘉誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 何志欣

一種電弧蒸鍍裝置，包括?包括冷卻板(11)和作為陰極元件的靶(1)的陰極組件，?布置成容許產(chǎn)生在該電極和該靶(1)的正面(1A)之間的電弧的電極，?安放在該靶(1)的背面(1B)的前方，包括用于產(chǎn)生一個(gè)或以上磁場(chǎng)的機(jī)構(gòu)的磁引導(dǎo)系統(tǒng)，其中，?該陰極組件的邊界包括由鐵磁性材料制造的圍繞屏蔽(15)，其中，該圍繞屏蔽(15)在橫向上具有總高度(H)，所述總高度(H)包括一個(gè)用于產(chǎn)生沿任一縱向延伸的磁場(chǎng)線的屏蔽效果的分量(C)，由此使得陰極組件的邊界成為在任一縱向上的磁場(chǎng)線延伸的極限。

本發(fā)明涉及新型電弧源，其包括受限磁場(chǎng)。

本發(fā)明的電弧源包括要被蒸發(fā)以產(chǎn)生涂覆材料以便在待涂覆基片表面上沉積涂覆膜的陰極材料和特殊屏蔽，其相比于屬于現(xiàn)有技術(shù)的已知電弧源允許可觀的效率增長(zhǎng)。

以下，術(shù)語(yǔ)“靶”也將被用來(lái)指稱要蒸發(fā)的陰極材料。

在本發(fā)明的上下文中，術(shù)語(yǔ)“電弧源”被用來(lái)指稱電弧蒸鍍裝置，其包括要作為要通過(guò)電弧放電作用被蒸發(fā)的陰極材料工作的靶。

發(fā)明技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電弧蒸鍍裝置領(lǐng)域，確切說(shuō)，屬于包括用于通過(guò)產(chǎn)生磁場(chǎng)造成電弧運(yùn)動(dòng)軌跡引導(dǎo)的機(jī)構(gòu)的電弧蒸鍍裝置領(lǐng)域。

現(xiàn)有技術(shù)

電弧蒸鍍?cè)O(shè)備通常除了室本身外還包括至少一個(gè)電極和一個(gè)陰極，在兩者之間形成電弧。為了防止或減少電弧隨機(jī)移動(dòng)性質(zhì)以便控制被蒸發(fā)的陰極表面的蝕除和減少液滴形成，已經(jīng)研發(fā)出用于控制電弧運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng)或磁引導(dǎo)系統(tǒng)。這些引導(dǎo)系統(tǒng)形成并改變影響電弧運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)。有幾篇專利或?qū)＠暾?qǐng)的公開文獻(xiàn)描述了這種類型的不同系統(tǒng)。

Goikoetxea Larrinaga例如在申請(qǐng)?zhí)枮?2/097,28的美國(guó)專利申請(qǐng)中描述了一種包括磁引導(dǎo)系統(tǒng)的電弧蒸鍍裝置。在此文件中解釋了該磁引導(dǎo)系統(tǒng)被設(shè)計(jì)用于允許陰極電弧的控制和移動(dòng)陰極電弧經(jīng)過(guò)廣大的陰極板面積。確切說(shuō)，磁引導(dǎo)系統(tǒng)應(yīng)該允許引導(dǎo)該陰極點(diǎn)(也稱為陰極斑)。陰極點(diǎn)應(yīng)該被理解為電弧擊中陰極的點(diǎn)。通過(guò)使用該磁引導(dǎo)系統(tǒng)，該陰極點(diǎn)應(yīng)該根據(jù)從實(shí)際上無(wú)限量的可行路徑中單獨(dú)所選的一條路徑被引導(dǎo)。磁引導(dǎo)系統(tǒng)被設(shè)計(jì)成完全安放在蒸發(fā)室外。該電弧蒸鍍裝置包括作為陰極元件的蒸發(fā)靶(直徑為100毫米的圓形蒸發(fā)靶)、設(shè)計(jì)成形成支座的鐵磁芯和用于產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁性裝置。磁性裝置包括中心柱和外圍柱以及第一磁場(chǎng)產(chǎn)生機(jī)構(gòu)和第二磁場(chǎng)產(chǎn)生機(jī)構(gòu)，從而各自磁場(chǎng)分量形成對(duì)應(yīng)于陰極元件的總磁場(chǎng)。

現(xiàn)有技術(shù)缺點(diǎn)

當(dāng)前可用的電弧源(即電弧蒸鍍裝置)的使用牽涉到以下缺點(diǎn)，如果兩個(gè)或以上的電弧源彼此緊靠安放在一個(gè)涂覆室內(nèi)，則所產(chǎn)生的用于引導(dǎo)電弧運(yùn)動(dòng)軌跡且因此控制在電弧源內(nèi)的靶表面中的陰極斑路徑的磁場(chǎng)導(dǎo)致了對(duì)對(duì)應(yīng)于緊靠安放的其它電弧源的其它磁場(chǎng)的干擾，這甚至可能導(dǎo)致彼此緊靠安放的不同電弧源的磁場(chǎng)之間的交互干擾。

本發(fā)明目的

鑒于根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電弧源的上述不足，本發(fā)明的主要目的是提供一種具有替代布置形式的新型的電弧源，其允許實(shí)現(xiàn)具有在涂覆室內(nèi)挨得更緊密的電弧源的電弧源布置。

本發(fā)明描述

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種如權(quán)利要求1所限定的電弧源，其允許安放多個(gè)電弧源形成更緊密的排布以提高效率。

具體說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明的電弧源(電弧蒸鍍裝置)包括：

-陰極組件，包括冷卻板11、作為陰極元件的靶1，優(yōu)選是盤形靶但也可以是例如矩形靶，靶1具有截面方向的厚度、布置成被蒸發(fā)的正面1A和背面1B，正面1A平行于背面1B，這兩個(gè)表面通過(guò)靶1的厚度相互分開，該陰極組件在橫向上具有總高度并且在任何縱向上具有界定總尺度的邊界，

-電極(在圖6a和6b中未被示出)，其按照已知方式布置成允許可以形成在陰極與靶1的正面1A之間的電弧以使得靶1的正面的至少一部分蒸發(fā)，和