[發明專利]電弧源

在審

• 申請號: 201880069245.6
• 申請日: 2018-10-04
• 公開（公告）號: CN111279014A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 西格弗里德·克拉斯尼策;于爾格·哈格曼
• 申請（專利權）人: 歐瑞康表面處理解決方案股份公司普費菲孔
• 主分類號: C23C14/06
• 分類號: C23C14/06;C23C14/24;C23C14/32;C23C14/54;H01J37/32
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129
• 代理人: 何志欣

1.一種電弧蒸鍍裝置，包括：

-陰極組件，其包括冷卻板(11)和作為陰極元件的靶(1)，優選是盤形靶但也可以例如是矩形靶，該靶(1)具有截面方向的厚度、布置成被蒸發的正面(1A)和背面(1B)，該正面(1A)平行于該背面(1B)，這兩個表面通過該靶(1)的所述厚度相互分開，該陰極組件具有在橫向的總高度和在任何縱向的界定總尺度的邊界，

-電極，其被布置為使得在所述電極和所述靶(1)的所述正面(1A)之間的電弧能被建立以引起該靶(1)的正面(1A)的至少一部分的蒸發，和

-磁引導系統，其安放在該靶(1)的所述背面(1B)的前方，包括用于產生一個或以上磁場的機構，形成包含磁場線的總磁場，所述磁場線延伸經過該靶(1)的截面并沿著在該靶(1)的所述正面(1A)的前方的空間延伸，以當該電極與該靶(1)的所述正面(1A)之間建立電弧時，引導因所述電弧與該靶的接觸所產生的陰極斑，

其特征是，

在該電弧源內的所述磁引導系統包括安放在中心區的用于產生至少一個磁場的機構和安放在周邊區內的用于產生至少另一個磁場的機構，其中，如此產生的所述磁場形成用于引導電弧且控制在該靶(1)的所述正面(1A)處的陰極斑路徑的總磁場，其中，安放在中心區內的所述機構包括一個用于產生磁場的電磁線圈(C3)，安放在周邊區內的所述機構包括兩個用于產生另外兩個磁場的電磁線圈(C1,C2)。

2.根據權利要求1的電弧蒸鍍源，其特征是，該磁引導系統包括圍繞產生磁場的所述機構布置的鐵磁性材料(20)，其中，該鐵磁性材料(20)圍繞該機構分布但沒有鐵磁性材料(20)安放在該磁引導系統和該陰極組件之間。

3.根據權利要求1的電弧蒸鍍裝置，其特征是，該磁引導系統包括圍繞產生磁場的所述機構布置的鐵磁性材料(20)，其中，該鐵磁性材料(20)部分環繞該機構分布，但沒有鐵磁性材料(20)安放在該磁引導系統和該陰極組件之間，其中，安放在中心區內的電磁線圈(C3)的具有長度(S)的上部分以及安放在周邊區內但最靠近安放在中心區內的電磁線圈的電磁線圈(C2)的具有長度S’的上部分未被鐵磁性材料(20)包圍，形成了含空氣的空間(Spc)，由此允許源自所產生的磁場之和的總磁場顯示出與不具有所述含空氣的空間(Spc)的相似的電弧蒸鍍裝置相比更多的平行于該靶(1)的所述正面(1A)的磁場線。

4.根據權利要求3的電弧蒸鍍裝置，其特征是，該上長度(S)在以下范圍內：3mm≤S≤15mm，該靶的直徑(D1)在以下范圍內：100mm≤D1≤150mm，并且該陰極組件的總直徑(D)在以下范圍內：150mm≤D≤200mm。

5.根據權利要求4的電弧蒸鍍裝置，其特征是，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)包括一個用于產生沿任一縱向延伸的磁場線的屏蔽效果的分量(C)，由此使得所述陰極組件的邊界成為在任何縱向上的磁場線延伸的極限。

6.根據權利要求5的電弧蒸鍍裝置，其特征是，該陰極組件具有包括帶有靶直徑(D1)的盤形靶的對稱結構，該陰極組件具有總直徑(D)，其中該分量(C)的值在以下范圍內：D/20≤C≤D/5。

7.根據權利要求4至6之一的電弧蒸鍍裝置，其特征是，該靶直徑在以下范圍內：100mm≤D1≤150mm，該陰極組件的總直徑在以下范圍內：150mm≤D≤200mm。

8.根據前述權利要求之一的電弧蒸鍍裝置，其特征是，該鐵磁性材料是純鐵或ARMCO純鐵或結構鋼或馬氏體鉻鋼。

9.根據權利要求4的電弧蒸鍍裝置，其特征是，該鐵磁性材料是結構鋼S355J2。