專利名稱：無源雙極電弧控制系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及基于等離子的薄膜工藝。特別涉及一種用于減少電弧恢復(fù)時(shí)間的用于直流濺射系統(tǒng)的電弧控制裝置。
背景技術(shù)：
隨著對(duì)諸如CD、DVD、MD、MO、DLC薄膜的光盤媒質(zhì)和硬盤的需求不斷增長，用于制造以上媒質(zhì)的濺射處理過程也越來越重要。已有多種濺射系統(tǒng)用于從半導(dǎo)體到鉆頭的設(shè)備中的絕緣沉積或?qū)щ娡繉?。用于光盤和磁盤的薄膜通常都通過濺射工藝來制造，此濺射工藝很難控制工藝開始時(shí)的濺射氣體，即占主要比例的腔內(nèi)氣體和石化產(chǎn)品的易失部分。
在初始濺射階段，氣體隨著釋放的靶材料進(jìn)入等離子腔。結(jié)果形成的化合物，典型地為氧氣和氮化物，可在靶表面形成薄膜。這稱為靶毒化，并將導(dǎo)致在直流濺射中產(chǎn)生電弧。電弧雖然不可避免，在以上處理過程中有利有弊，它?？扇コ猩系挠泻ξ镔|(zhì)，但也可能產(chǎn)生對(duì)基底和磁盤有害的粒子。
其它電弧來源如水蒸氣、大氣、雜質(zhì)和工件引入的氣體也會(huì)產(chǎn)生電弧。
除特殊缺陷之外，電弧還可能導(dǎo)致通常稱為“鼠咬”的缺陷，如圖1所示。鼠咬9通常指沿工件涂層邊緣產(chǎn)生的不規(guī)則。鼠咬的產(chǎn)生與電源和所附的能源儲(chǔ)存部件的配置有關(guān)。在如CD鍍膜的應(yīng)用中，鼠咬的影響可能隨著工件鄰近于掩模邊緣部分的增加而減弱。但是，掩模限制了工件的有用區(qū)域，使得更需要維護(hù)，即由于形成涂層導(dǎo)致掩模的替換。
為控制電弧，傳統(tǒng)的直流濺射系統(tǒng)包括附屬于電源或與電源結(jié)合的電弧抑制系統(tǒng)。電弧抑制系統(tǒng)可分成兩類。第一類，周期電弧控制系統(tǒng)，為避免電弧，周期性產(chǎn)生陰極電壓的中斷或電壓反向。第二類，電弧初始控制系統(tǒng)，只在電弧已被檢測到的初期產(chǎn)生中斷。
周期抑制系統(tǒng)普遍采用至少一個(gè)有源開關(guān)(與陰極并聯(lián)或串聯(lián))來中斷電流或提供反向電壓給陰極。開關(guān)的頻率和脈沖寬度通常設(shè)置為使得電弧被抑制，從而消除靶毒化和相關(guān)電弧的影響。周期中斷陰極電壓引起的不利之處是由于陰極電壓不連續(xù)提供而導(dǎo)致基本沉積率降低。周期抑制系統(tǒng)的另一不利之處是有源設(shè)備和附加控制電路的額外成本。通常，周期抑制系統(tǒng)只用于需要無缺陷沉積時(shí)如半導(dǎo)體制造。
電弧初始控制用于以降低消耗和縮短沉積時(shí)間為主要要求的設(shè)備制造。以往，電弧初始控制系統(tǒng)檢測初始電弧，并相應(yīng)地切斷陰極電源供應(yīng)。通常，在切斷陰極能源供應(yīng)之前，這些控制系統(tǒng)保留適量能源供電弧消耗。供電弧消耗的能源量由電弧初始控制系統(tǒng)附屬的電源類型決定。由于像周期抑制系統(tǒng)之類的電弧控制系統(tǒng)不能完全防止電弧，而只能響應(yīng)電弧檢測，因此將出現(xiàn)不同級(jí)別的粒子缺陷。而且，電源和電弧控制系統(tǒng)的一些結(jié)合使用也可能產(chǎn)生鼠咬。而且，由于電弧產(chǎn)生時(shí)基底無沉積，沉積時(shí)間可能也會(huì)造成負(fù)面影響。
盡管現(xiàn)有技術(shù)可提供直流濺射系統(tǒng)，還沒有證明可以提供對(duì)沉積時(shí)間或涂層質(zhì)量無負(fù)面影響的低消耗電弧控制。因此，希望提供不損害處理過程中沉積率的低缺陷電弧控制系統(tǒng)。而且，消除工件的缺陷是必要的。還需要減少由于靶毒化造成的沉積。
發(fā)明概述本電弧控制系統(tǒng)和方法提供一種用于控制電弧的系統(tǒng)。此電弧控制系統(tǒng)包括濺射腔，此濺射腔包括陽極和由靶材料形成并用作陰極的濺射靶；直流電源，提供直流陰極電壓使陰極電流由陽極流向陰極；諧振網(wǎng)絡(luò)，連接在直流電源和腔之間，此諧振網(wǎng)絡(luò)具有足夠的Q，使相應(yīng)于電弧的產(chǎn)生，陰極電流諧振到本領(lǐng)域中公知的負(fù)值；以及反向電壓鉗位電路，與諧振網(wǎng)絡(luò)連接，將陰極電壓鉗制到預(yù)先設(shè)定的反向電壓值，并且允許諧振波形的負(fù)端驅(qū)動(dòng)陰極和為靶表面反向充電。由此該網(wǎng)絡(luò)中的反向電流可以暢通無阻地流入陰極。此后反向電流使陰極充電至鉗位正電壓。
為了進(jìn)一步了解本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)，請(qǐng)參照以下描述及附圖。


圖1表示一有鼠咬的示例性工件；圖2是根據(jù)本發(fā)明的濺射系統(tǒng)方框圖；圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的示意圖；圖3A是電壓鉗位電路示意圖；圖3B是另一電壓鉗位電路示意圖；
圖4A是表示電壓反轉(zhuǎn)過程中的濺射系統(tǒng)；圖4B是表示電壓反轉(zhuǎn)過程中的傳統(tǒng)濺射系統(tǒng)；圖4C是表示根據(jù)本發(fā)明的電壓反轉(zhuǎn)過程中的濺射系統(tǒng)；圖5是表示與電弧有關(guān)的陰極電流和電壓波形信號(hào)圖。
實(shí)施發(fā)明的具體方式圖2是根據(jù)本發(fā)明的直流濺射系統(tǒng)10。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，直流濺射系統(tǒng)10利用直流濺射工藝來沉積工件16的涂層。盡管本實(shí)施例中的工件是諸如CD和DVD的光盤存儲(chǔ)媒質(zhì)，但涂敷鉆頭、玻璃面板、玩具、切割工具、光學(xué)設(shè)備等物體的襯底或?yàn)R射薄膜也在本發(fā)明所涵蓋的范圍之內(nèi)。由于在沉積處理的開始階段，濺射腔中通常有大約50％的空氣，這使得此工藝非同一般。在運(yùn)行的第一部分，空氣中的氧氣和氮?dú)饪蓪⒁恍╀X沉積轉(zhuǎn)化成Al2O3和AlN沉積。在該處理過程的較早部分，由于排氣、大氣污染會(huì)造成電弧。
濺射系統(tǒng)10包括為沉積工藝提供控制環(huán)境的濺射腔12。真空泵11通常用于使濺射腔12保持在可控氣壓。工件16可為CD、DVD、切削刃或者其它物體。作為陰極的濺射靶18，用作涂層的材料源。本優(yōu)選實(shí)施例中靶18是Al，當(dāng)然也可采用其它合適的材料以及合金如金、Si、Ta、B和Ti。在濺射腔12中的另一導(dǎo)體作為陽極20。陰極18和陽極20與用來向在濺射腔中引入等離子體提供電能的直流電源24連接。本優(yōu)選實(shí)施例中在處理開始階段引入的大氣已波污染。用于提供在等離于體中流動(dòng)的負(fù)離子的限量濺射氣體也被供給濺射腔12。典型地，把氬氣和另一種惰性氣體用作濺射氣體。
在本發(fā)明的該具體應(yīng)用中，光盤被涂層，腔12內(nèi)包括一對(duì)護(hù)罩用于屏蔽工件16的內(nèi)外邊體。護(hù)罩精確地確定了光盤的內(nèi)外徑。外護(hù)罩14位于靶材料18和光盤16之間以防止涂層材料在外邊緣上沉積。內(nèi)護(hù)罩17也相應(yīng)地設(shè)置以防止在光盤的內(nèi)邊緣涂敷。
直流電源24為濺射處理提供電能。直流電源24將未調(diào)整的交流線性電能轉(zhuǎn)化為適用于濺射系統(tǒng)10的已調(diào)整的直流電能。本發(fā)明的該優(yōu)選實(shí)施例中，直流電源24為一開關(guān)模式電源，然而，本發(fā)明的范圍并不受電源類型的限制。例如，也可采用其它類型如SCR和二極管-變壓器電源之類的電源。直流電源24的正極26和負(fù)極28的輸出分別與陽極20和陰極18連接，電源24為濺射腔12提供所需的電壓/電流。正如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知，額定電壓適合靶材料和即將執(zhí)行的濺射操作。因此，本發(fā)明的范圍包括可使用寬范圍電壓的濺射處理。諧振網(wǎng)絡(luò)30和電壓鉗位電路32連接于直流電源24與陰極18和陽極20之間。諧振網(wǎng)絡(luò)30存儲(chǔ)形成電弧時(shí)驅(qū)動(dòng)陰極18和陽極20電壓反向的電能。盡管諧振網(wǎng)絡(luò)30是和電源24分開顯示的，但諧振網(wǎng)絡(luò)30與電源24集成在一起也屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)際上，正如以下將描述的一樣，諧振網(wǎng)絡(luò)30的作為與電源24的輸出濾波器相關(guān)。電壓鉗位電路32在形成電弧期間限制陰極18和陽極20之間電壓反向的振幅，還可構(gòu)成為鉗制超過一般情況的電壓以保護(hù)電源24和工件16。
如圖3所示，是濺射系統(tǒng)10的優(yōu)選實(shí)施例中一部分電路圖。直流電源24包括一包含輸出電感34和輸出電容36的輸出濾波器32，還有其它元件外。正如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知，在本發(fā)明所要求的保護(hù)范圍內(nèi)有多種輸出濾波器配置。例如，多級(jí)濾波器、阻尼輸出濾波器、和高阻抗輸出濾波器都在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
諧振網(wǎng)絡(luò)30用來在普通的系統(tǒng)10的操作中存儲(chǔ)能量。所存儲(chǔ)的能量隨后在電弧發(fā)生時(shí)將釋放給濺射腔12以提高系統(tǒng)響應(yīng)。諧振電容38與直流電源24的正負(fù)輸出26和28相連。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，0.1μF聚丙烯薄膜電容用作諧振電容38，雖然相應(yīng)于電源24和磁電管陰極18的輸出設(shè)計(jì)還可采用許多值。諧振電感40連接在諧振電容38和電壓鉗位電路32之間。諧振電感40儲(chǔ)存能量用于反應(yīng)電弧形成，也可限制電弧形成期間輸出電流的增長速率。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，諧振電感40是12μH，雖然其它值也可用。
電壓鉗位電路32限制濺射腔12中的電壓振幅。電壓鉗位電路32包括連接在陰極18和陽極20之間的反向電壓鉗位設(shè)備44。反向電壓鉗位設(shè)備44將施加于濺射腔12中的反向電壓限制在可熄滅電弧形成但足以防止背濺射或鼠咬的程度。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，前電壓鉗位設(shè)備42與反向電壓鉗位設(shè)備44串聯(lián)，但本發(fā)明的范圍還包括反向電壓鉗位設(shè)備44與前鉗位設(shè)備42并聯(lián)(如圖3B，電壓鉗位電路32B)，和只有反向電壓鉗位設(shè)備44而無前鉗位沒備(如圖3A，電壓鉗位電路32A)。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中反向電壓鉗位設(shè)備44是與前鉗位設(shè)備42串聯(lián)的無向齊納二極管(transorb)。本發(fā)明的兩個(gè)次佳實(shí)施例如圖3A和3B所示為電壓鉗位電路32A和32B。在電壓鉗位電路32A中，反向電壓鉗位設(shè)備44為與反向偏移二極管串聯(lián)的一串無向齊納二極管。在電壓鉗位電路32B中，反向電壓鉗位設(shè)備44為與一串無向齊納二極管串聯(lián)的雙向齊納二極管。
前電壓鉗位設(shè)備42用來防止濺射系統(tǒng)10產(chǎn)生過量前輸出電壓。前電壓鉗位電路的選擇和執(zhí)行為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所公知。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，一串無向齊納二極管用作前電壓鉗位設(shè)備。
實(shí)際上的涂層沉積需要濺射腔12內(nèi)的等離子體觸發(fā)。等離子體是由陽極20和陰極18之間的高到至少使一部分噴濺氣體離子化的電壓產(chǎn)生的。與施加的電壓有關(guān)的強(qiáng)電場從氣體原子中分出電子，形成在等離子體中流動(dòng)的負(fù)離子和電子。具有足夠的動(dòng)能的負(fù)離子由穩(wěn)態(tài)電場加速至靶18上，使得負(fù)離子撞擊靶18上的原子。在工藝的初級(jí)階段一些釋放的靶原子與濺射腔12中的大氣結(jié)合。未結(jié)合的釋放的靶原子則分散在濺射腔12中并覆蓋暴露表面。在此工藝過程中由于靶毒化、工件16排氣、污染、以及由于其他原因造成的薄片使得間斷地產(chǎn)生電弧。
如圖3和5，以下將描述整個(gè)電弧形成期間的濺射系統(tǒng)10的操作當(dāng)電弧產(chǎn)生時(shí)，從陰極18到陽極20的阻抗迅速增長導(dǎo)致陰極電流48的迅速增長。提供陰極電流48增長的能量來自輸出電容36和諧振電容38所存儲(chǔ)的能量。隨著瞬變電流不斷流入，存儲(chǔ)在輸出電容36和諧振電容38中的能量也被傳送到諧振電感40。當(dāng)電容36和38的電壓諧振到0時(shí)陰極電流48達(dá)到峰值。如普通技術(shù)人員所知，陰極電流48的峰值與存儲(chǔ)在電感40和電容26、28的能量比率有關(guān)。此比率通常指濾波器的Q。當(dāng)陰極電流48開始減少時(shí)，能量開始由諧振電感40傳回電容36和38，使電容反向充電。當(dāng)電容36和38持續(xù)充電時(shí)陰極18和陽極20之間的電壓反向。
提供給陰極18的反向電壓的振幅一直增長到反向電壓鉗位設(shè)備42被激活。一種現(xiàn)有的技術(shù)允許電壓反向至與普通陰極電壓(+500V至-500V)幾乎相等的值。另一現(xiàn)有技術(shù)將負(fù)電壓鉗制在0伏，允許非反向電流流入陰極。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，反向電壓鉗位設(shè)備42將陰極18鉗制在低于200V。本發(fā)明認(rèn)識(shí)到鼠咬實(shí)質(zhì)上是流入陽極20的反向電源所導(dǎo)致的。因此，要產(chǎn)生鼠咬，除了陰極18的反向電流還必須有大的反向電壓。當(dāng)存在足夠的反向電壓和電流時(shí)工件的背濺射產(chǎn)生鼠咬。在本實(shí)施例中，在反向電平達(dá)到200V或更大時(shí)背濺射開始產(chǎn)生。鼠咬產(chǎn)生在工件邊界也就是電場強(qiáng)度最高處，因此在第一位置分解反應(yīng)氣體，允許反向電流。本發(fā)明的范圍還包括為鉗位設(shè)備42選擇鉗位電壓，此電壓足以熄滅電弧產(chǎn)生但低于產(chǎn)生鼠咬的背濺射電壓。
本發(fā)明還認(rèn)識(shí)到在電弧形成時(shí)提供低于濺射電壓的反向電壓可以減少濺射系統(tǒng)10的恢復(fù)時(shí)間。陰極18上的反向電壓有助于避免電弧產(chǎn)生。在本優(yōu)選實(shí)施例中，濺射系統(tǒng)10恢復(fù)時(shí)間為6μs。而且，一部分來自能量儲(chǔ)存部件的能量消耗在反向電壓鉗位設(shè)備42中，致使較少的能量消耗在電弧中。由于較少的能量消耗在電弧中而且電弧時(shí)間縮短，由電弧產(chǎn)生的小缺陷也就相應(yīng)減少。而且，在減少由靶材料和電介質(zhì)混和物形成的附加電容中所存儲(chǔ)的電荷的反應(yīng)沉積處理過程中，將反向電壓施加于陰極18可減少電弧隨后產(chǎn)生的可能性。
在電弧被撲滅后，陰極電流繼續(xù)諧振。當(dāng)陰極電流48經(jīng)過0安培時(shí)，陰極電壓50使濺射電壓和電源復(fù)位。
如圖4A、4B和4C，是電壓反向期間濺射系統(tǒng)10與傳統(tǒng)濺射系統(tǒng)的狀態(tài)的對(duì)比。圖4B是表示電壓反向期間傳統(tǒng)濺射系統(tǒng)的操作。圖4C是表示電壓反向期間本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例濺射系統(tǒng)的操作。在通常的操作中，在電弧產(chǎn)生之前，濺離陰極18的靶材料在工件16上形成涂層19。當(dāng)涂層19形成時(shí)，低電平的負(fù)電荷在涂層19上并沿著其表面積聚。當(dāng)電壓反向時(shí)，陰極電壓18漂移到相對(duì)于陽極20為正的方向。隨著反向電壓大小的增加，先前被吸引到陰極18的正離子越來越被排斥。
在傳統(tǒng)的濺射系統(tǒng)(如圖4B)中，正離子不是流向陰極18，而是增加地流向帶負(fù)電荷工件16。當(dāng)離子流向工件16時(shí)，由于高電場的原因離子被吸引到涂層19的外部和內(nèi)部邊緣。當(dāng)離子附著在涂層19上時(shí)，隨著邊緣大量的濺射，傳送的動(dòng)量導(dǎo)致涂層19的部分被背濺射。隨著沿涂層19邊緣持續(xù)背濺射，鼠咬9逐漸顯現(xiàn)出來。包括主要是Al和小部分Al2O3的背濺射涂層19在包括護(hù)罩14和17、以及陰極18的濺射腔12內(nèi)表面上沉積。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的濺射系統(tǒng)10中，反向電壓的大小被鉗制在可防止正離子流向負(fù)電荷工件16的足夠低的電壓。由于離子不附著在涂層19上，困擾傳統(tǒng)濺射系統(tǒng)的鼠咬9在本優(yōu)選實(shí)施例中將不會(huì)產(chǎn)生。
本發(fā)明中的電弧控制系統(tǒng)使得電弧恢復(fù)時(shí)間最短，由此增加了發(fā)生材料沉積的處理時(shí)間的比例。而且，該系統(tǒng)在電弧形成時(shí)可防止鼠咬產(chǎn)生。
還有，電弧控制系統(tǒng)減少了腔內(nèi)消耗的電弧能量，從而減少了工件的缺陷。而且，隨后的電弧產(chǎn)生之前的時(shí)間延長了，又延長了發(fā)生材料沉積的處理時(shí)間。
而且，電弧控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)為包括數(shù)目相當(dāng)少的無源組件。
因此，由以上可得出本發(fā)明的結(jié)論，通過提供用于直流濺射系統(tǒng)的一種電源控制方法，可以完全實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的主要的和其它的目的。而且，同樣明顯地，在不偏離本發(fā)明的前提下可對(duì)已描述的實(shí)施例作修改和/或改變。因此，很顯然，前面的描述和附圖只是對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的說明，并非一種限制，本發(fā)明的實(shí)質(zhì)的精神和范圍將參照隨后的權(quán)利要求及其法律上等效的內(nèi)容來確定。
權(quán)利要求
1.一種針對(duì)直流濺射系統(tǒng)中的電弧的電弧控制系統(tǒng)，包括濺射腔，包括陽極、和由靶材料形成的作為陰極的濺射靶；直流電源，用來提供直流陰極電壓使陰極電流流過陽極和陰極；諧振網(wǎng)絡(luò)，連接在直流電源和濺射腔之間，此諧振網(wǎng)絡(luò)具有與電弧的產(chǎn)生相應(yīng)地，陰極電流與反向電流電平諧振的Q，以及反向電壓鉗位電路，與諧振網(wǎng)絡(luò)連接，用來將陰極電壓鉗制到預(yù)先確定的鉗位電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電弧控制系統(tǒng)，其中諧振網(wǎng)絡(luò)是電容-電感濾波器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電弧控制系統(tǒng)，其中反向電壓鉗位電路包括至少一個(gè)與反向偏移二極管串聯(lián)的齊納二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電弧控制系統(tǒng)，還包括與反向電壓鉗位電路串聯(lián)的前電壓鉗位電路，其中反向電壓鉗位電路包括至少一個(gè)雙向齊納二極管，前電壓鉗位電路包括至少一個(gè)無向齊納二極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電弧控制系統(tǒng)，其中直流電源從包括SCR電源、開關(guān)模式電源和二極管變壓電源的組中選擇。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電弧控制系統(tǒng)，其中預(yù)先設(shè)定的鉗位電壓低于背濺射電壓。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電弧控制系統(tǒng)，其中直流濺射系統(tǒng)是直流反應(yīng)濺射系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電弧控制系統(tǒng)，其中靶材料從包括金屬材料、金屬混合物、鋁、硅、鈦、鉭、鋯、碳和硼的組中選擇。
9.一種針對(duì)直流反應(yīng)濺射系統(tǒng)的電弧控制系統(tǒng)，包括濺射腔，包括陽極和由靶材料形成的作為陰極的濺射靶，此靶材料由金屬材料形成；直流電源，用來提供陰極電壓使陰極電流從陽極流向陰極；電容-電感濾波器，連接在直流電源和腔之間，該諧振網(wǎng)絡(luò)具有使得陰極電流與負(fù)極電流諧振的Q；以及與濾波器連接的無向齊納二極管和一串相聯(lián)的雙向齊納二極管，用于在陰極電流與負(fù)極電流諧振時(shí)，將陰極電壓鉗制到預(yù)先設(shè)定的反向電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電弧控制系統(tǒng)，其中直流電源提供約為200～800V的前電壓，和約為75～200V的預(yù)先設(shè)定的反向電壓。
11.在直流濺射系統(tǒng)中涂敷工件的方法，包括以下步驟提供濺射腔，其具有由靶材料形成的作為陰極的濺射靶；向陰極和陽極之間施加直流陰極電壓，在陰極和陽極之間產(chǎn)生電流；在工件上沉積薄膜；過濾陰極電流使得與電弧相應(yīng)地，陰極電流與反向電流電平諧振；以及鉗制陰極電壓到預(yù)先設(shè)定的反向電壓。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括將反應(yīng)氣體導(dǎo)入濺射腔以與濺射靶反應(yīng)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中沉積步驟還包括以下步驟從惰性氣體形成離子；將離子對(duì)準(zhǔn)濺射靶以打出靶材料，由此被打出的靶材料與反應(yīng)氣體結(jié)合形成電介質(zhì)；以及放置工件使得電介質(zhì)積聚。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中靶材料是鋁，電介質(zhì)是鋁的氧化物。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中預(yù)先設(shè)定的反向電壓低于背濺射電壓。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中直流陰極電壓為約430V，預(yù)先設(shè)定的反向電壓為約75～200V。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中過濾步驟包括提供一串 電感以削弱電弧形成過程中的陰極電流的增加。
全文摘要
一種用無源電路控制直流濺射系統(tǒng)中的電弧形成的方法和系統(tǒng),該電弧控制系統(tǒng)包括:濺射腔;此濺射腔包括陽極和由靶材料形成作為陰極的濺射靶。直流電源,用來提供直流陰極電壓使陰極電流由陽極流向陰極;諧振網(wǎng)絡(luò),連接在直流電源和腔之間,此諧振網(wǎng)絡(luò)具有與電弧產(chǎn)生對(duì)應(yīng)地,使陰極電流諧振通過0,在陰極和陽極之間形成正電壓的Q;以及反向電壓鉗位電路,與諧振網(wǎng)絡(luò)連接,用來將陰極電壓鉗制到預(yù)先設(shè)定的反向電壓。反向陰極電壓通過在濺射靶沉積帶正電的電介質(zhì)來抑制隨后的電弧。電弧控制系統(tǒng)限制了由電弧消耗的能量。
文檔編號(hào)G11B7/26GK1350284SQ0114278
公開日2002年5月22日 申請(qǐng)日期2001年10月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月4日
發(fā)明者杰弗·C·塞勒斯 申請(qǐng)人:Eni技術(shù)公司