專利名稱：用于制造凈化基體或進(jìn)一步處理的清潔基體的方法和裝置的制作方法
用于制造凈化基體或進(jìn)一步處理的清潔基體的方法和裝置
本發(fā)明在第一方面涉及制造至少一個(gè)凈化基體，從而特別地，清 潔基體的凈化切割工具體在被清潔之前和/或之后可能又被處理例如 通過(guò)加熱和/或涂覆。 一般來(lái)說(shuō)，用于制造這樣的凈化基體的清潔工藝 是非反應(yīng)性或者反應(yīng)性的等離子體腐蝕。在本發(fā)明的第一方面，目標(biāo) 是在待清潔基體的表面區(qū)域附近提供增加的腐蝕等離子體密度以及 也在提到的表面區(qū)域，從而特別地在工具體基體的切割邊緣，的浮凸 和凸角部?jī)?nèi)獲得改進(jìn)的均勻清潔。
根據(jù)本發(fā)明的第 一 方面的目標(biāo)通過(guò)用于制造至少 一 個(gè)凈化基體 或由對(duì)這樣凈化基體的額外處理產(chǎn)生的基體的方法實(shí)現(xiàn)，該方法包
括
*在具有反應(yīng)空間并且包含待電離的氣體的真空室中、在至少 一個(gè)電子源陰極和具有至少 一個(gè)陽(yáng)極電極的至少 一個(gè)陽(yáng)才及裝 置(anode arrangement)之間建立至少一個(gè)等離子體》丈電；
*通過(guò)具有朝反應(yīng)空間打開(kāi)的開(kāi)口并且包括至少一個(gè)陽(yáng)極電極 的限制裝置(confinement),增加至少一個(gè)陽(yáng)極裝置附近的 電子密度以及乂人而增加離子密度； *在限制裝置內(nèi)提供陽(yáng)極電極以及以與施加在陽(yáng)極電極上的電
勢(shì)不同的電勢(shì)操作限制裝置，從而將增加的離子密度集中于
限制裝置內(nèi)和開(kāi)口附近； *使基體處于至少在時(shí)間上平均地、且關(guān)于陽(yáng)極電極的電勢(shì)的
負(fù)電勢(shì)；
*在預(yù)定的清潔時(shí)間內(nèi)，使基體的至少待清潔的表面區(qū)域暴露 于增加的離子密度和開(kāi)口附近的，從而離開(kāi)口比離電子源陰 才及明顯地更近，的區(qū)域。根據(jù)DE 42 28 499，基體的等離子體清潔通過(guò)在空心陰極和面對(duì) 空心陰極并且沿著放電軸線的大致上平的陽(yáng)極之間建立等離子放電 而實(shí)現(xiàn)。基體位于真空室內(nèi)，遠(yuǎn)離并且沿著^:電軸線。
根據(jù)另外的基本上集中于等離子體清潔的參考，在DE 41 25 365 中，其符合US-A-5 294 322,在蒸發(fā)靶(evaporation target)和作為陽(yáng) 極的真空室壁之間以及通過(guò)第一電力供應(yīng)建立第一等離子體放電。為 了清潔的目的在蒸發(fā)靶和基體之間放置開(kāi)閉器(shutter)。第二個(gè)陽(yáng) 極電極是U形并且，為了清潔的目的，由第二附加的電力供應(yīng)(electric supply)以關(guān)于真空室壁的陽(yáng)極電勢(shì)操作。經(jīng)由第三電力供應(yīng)基體以 關(guān)于提到的壁的陰極電勢(shì)操作。
還關(guān)注US 5 503 725。
根據(jù)本發(fā)明，在一個(gè)實(shí)施例中，所提到的等離子體放電產(chǎn)生為低 壓放電，其中對(duì)于陽(yáng)極電極對(duì)電子源陰極電壓UMjx，有效為
20 V《UAe< 100 V
從而在另外的實(shí)施例中，
35 V《Uac《70V。
定義
貫穿本說(shuō)明以及權(quán)利要求每當(dāng)我們提到的電壓、電流或電勢(shì)值時(shí) 我們提及這樣的值為"均方根"值(RMS)。為了這樣的均方根值的 定義參考例如Wikipedia
http:〃en.wikipedia.org/wiki/ROOT MEAN SQUARE
在另外的實(shí)施例中陽(yáng)極電極和電子源陰極通過(guò)以浮動(dòng)電勢(shì)操作 的電力供應(yīng)電路來(lái)操作。
從而，只使用一個(gè)電力供應(yīng)并且電子源陰極僅"看見(jiàn)" 一個(gè)以所 定義的電勢(shì)差的陽(yáng)極電極，其是提到的在限制裝置內(nèi)的陽(yáng)極電極。
盡管是通過(guò)附加的電力供應(yīng)，所提到的限制裝置可以預(yù)先確定 的、可能可調(diào)整的與陽(yáng)極電極的電勢(shì)不同的電勢(shì)驅(qū)動(dòng)，在一個(gè)實(shí)施例 中提到的限制裝置以浮動(dòng)電勢(shì)操作。從而，提到的限制裝置是金屬的或具有介電材料體，其表面的至 少一部分是金屬的?？赡艿厮踔量墒墙殡姴牧系?。
在一個(gè)實(shí)施例中，提到的限制裝置的內(nèi)部空間選擇為至少在一個(gè) 橫截面上是大致上U形的。陽(yáng)極電極設(shè)置在從U形內(nèi)部空間的底部隔 開(kāi)并且沿著U形內(nèi)部空間的底部，這還是在提到的橫截面上考慮的。
另外，在實(shí)施例中提到的U形的內(nèi)部空間形成看作是橫穿提到的 才黃截面的通道。
在另外的實(shí)施例中陽(yáng)極電極用DC以及重疊脈沖關(guān)于電子源陰極 給電。從而， 一方面在提到的限制裝置內(nèi)和限制裝置附近產(chǎn)生高等離 子體密度并且，在另一方面可控地限制限制裝置和陽(yáng)極電極的變熱是 可能的。
在另外的實(shí)施例中DC值、關(guān)于DC值的脈沖振幅、脈沖重復(fù)頻 率、脈沖寬度或占空比、脈沖波形中至少一個(gè)是可調(diào)整的。從而，在 一個(gè)實(shí)施例中提到的脈沖重復(fù)頻率選擇為
0.2 Hz "《200KHz。
仍然在才艮據(jù)本發(fā)明的方法的另外的實(shí)施例中，其中限制裝置的內(nèi) 部空間選擇為至少在一個(gè)橫截面上大致上U形的并且其中陽(yáng)極電極
設(shè)置在從u形內(nèi)部空間的底部隔開(kāi)并且沿著u形內(nèi)部空間的底部，這
仍然在提到的橫截面上考慮，陽(yáng)極電極具有延伸度(extend) Wan并 且限制裝置內(nèi)部空間的底部具有wco延伸度并且選擇這些值使得存在 有效的
wan < Wco 《 Wan+2DSD。 DSD是在該方法在真空室內(nèi)操作的條件下的暗區(qū)距離。
從而，在這樣的操作條件下，在O.lPa至lOPa的真空室內(nèi)的總壓， 暗區(qū)距離大約是0.5mm至10mm。對(duì)于O.lPa至3Pa的總壓，DSP大 約是1mm至10mm。
在通過(guò)其產(chǎn)生等離子體放電的兩個(gè)電極的表面的前面，那里形成 如技術(shù)人員已知的被稱為"電極暗區(qū)"的區(qū)域。這個(gè)電極暗區(qū)的大致上垂直于電極表面的范圍，是暗區(qū)距離。橫穿這個(gè)空間，即在等離子 體電勢(shì)和電極表面電勢(shì)之間，基本上存在著電極電勢(shì)降。從而，基本 上橫穿這個(gè)空間，帶點(diǎn)粒子被產(chǎn)生于橫穿電極暗區(qū)的電極電勢(shì)降的電 場(chǎng)力口速。
在另外的實(shí)施例中限制裝置的U形內(nèi)部空間的支部的延伸度L根 據(jù)如下選擇
0.5wan《 L <1,5wan。 仍然在另外的實(shí)施例中待清潔的基體的表面區(qū)域放置于距離限 制裝置的開(kāi)口所限定的平面以距離d,并且選擇為
2 cm < d 《10 cm。 根據(jù)本發(fā)明的方法的另外的實(shí)施例中，陽(yáng)極電極關(guān)于電子源陰極 被供給，以便產(chǎn)生至少0.5 A/cm2的每單位陽(yáng)極面積的電流密度。從而， 這樣的電流密度的上限主要由安裝在陽(yáng)極裝置中的加熱限制措施的 效率限制。
在另外的實(shí)施例中通過(guò)提到的陽(yáng)極電極對(duì)電子源陰極電力供應(yīng) 建立有50V至100V (兩個(gè)邊界都包括)的陽(yáng)極電勢(shì)降。從而，電子
被高度加速橫穿陽(yáng)極暗區(qū)朝向陽(yáng)極電極，導(dǎo)致在該陽(yáng)極暗區(qū)內(nèi)的駐留 氣體分子高的電離率。
在一個(gè)實(shí)施例中選擇至少 一個(gè)電子源陰極基本上專門(mén)產(chǎn)生電子。 這樣的源可例如是熱燈絲源或空心陰極源。因?yàn)榭赡懿慌懦ㄟ^(guò)陽(yáng)離 子撞擊這樣的陰極也將發(fā)出物質(zhì)粒子，指定這樣的源作為"基本上" 專門(mén)地發(fā)射電子。
在另外的實(shí)施例中選擇至少一個(gè)電子源陰極作為發(fā)射電子以及 源材料的陰極。在這種情況下基體的涂敷用可控制式可移動(dòng)的開(kāi)閉器 阻止。從而，這樣的電子源陰極可例如由賊射耙，從而非磁控管或磁 控管賊射靶或通過(guò)電弧蒸發(fā)(arc evaporation)耙形成。,人而，4艮據(jù)本 發(fā)明為了清潔操作，相應(yīng)靶專門(mén)用在限制裝置內(nèi)提到的陽(yáng)極電極來(lái)操 作。
12在另外的實(shí)施例中基體以DC、 DC + AC或AC偏置電勢(shì)操作， 從而優(yōu)選地以具有重疊脈沖的DC電勢(shì)。
在根據(jù)本發(fā)明的方法的另外的實(shí)施例中，基體用下列處理步驟的 至少其中之一 附加地處理
*通過(guò)金屬離子腐蝕清潔，其中有選擇作為電子源陰極的陰極， 其發(fā)射電子和源金屬并且其中來(lái)自提到的陰極朝向提到的陽(yáng) 極電極的金屬粒子流僅被限制但不被阻止； *通過(guò)加熱，其中禁用所提到的陽(yáng)極電極并且基體作為關(guān)于電
子源陰極的陽(yáng)極電極操作； 參通過(guò)涂敷。
從而，并且著眼于涂敷的步驟，每當(dāng)電子源陰極例如由濺射源或 電弧蒸發(fā)源的靶形成時(shí)，在清潔操作的過(guò)程中帶有限制裝置的陽(yáng)極電 極作為關(guān)于提到的靶陰極的陽(yáng)極操作，而在涂敷步驟的過(guò)程禁用具有 限制裝置的陽(yáng)極電極并且啟用關(guān)于濺射陰極或，相應(yīng)地，電弧蒸發(fā)陰 極的濺射源或電弧蒸發(fā)源專用陽(yáng)極，作為例如真空室的壁。
實(shí)際上涂敷模式可以用不同的技術(shù)實(shí)施
a) 電子源陰極發(fā)射材料并且禁用陽(yáng)極電極。取代其的是，啟用陽(yáng) 極，其專用于包括材料源的電子源陰極。
b) 電子源陰極發(fā)射材料，陽(yáng)極電極保持啟用。這樣的涂敷工藝與 離子鍍相似。
c) 陰極基本上專門(mén)地發(fā)射電子，啟用陽(yáng)極電極。有涂敷氣體例如 含碳?xì)怏w例如曱烷或乙炔或其混合物進(jìn)入，在陽(yáng)極電極附近該 氣體分裂開(kāi)，使得沉積例如類金剛石(DLC)碳的涂敷材料。 這樣的技術(shù)主要與等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD) —致。
d) 電子源陰極發(fā)射電子和材料。啟用陽(yáng)極電極。有涂敷氣體或反 應(yīng)氣體進(jìn)入真空室。
e) 禁用電子源陰極和提到的陽(yáng)極電極。啟用單獨(dú)的涂敷材料源。 在另外的實(shí)施例中在真空室中提供輔助陽(yáng)極電極。電弧放電，其意思是"擾動(dòng)"電弧放電，被阻止發(fā)生或被阻止發(fā)展，其中在基體處 理過(guò)程中工作的陽(yáng)極電極的操作，無(wú)論是清潔、金屬離子腐蝕、加熱 或涂敷，在第一時(shí)間間隔期間禁用并被輔助陽(yáng)極電極的啟用的操作取 代。
從而，選3奪在其期間輔助陽(yáng)極取代處理陽(yáng)極的操作的第 一時(shí)間 間隔使其短于第二時(shí)間間隔，其恰在提到的第一時(shí)間間隔之前或之后 并且在這個(gè)第二時(shí)間間隔期間實(shí)施基體處理。
在另外的實(shí)施例中，背離剛才提到的實(shí)施例帶有輔助陰極操作， 在基體處理期間工作的陽(yáng)極電極是陽(yáng)極裝置的陽(yáng)極電極，從而與提到 的限制裝置協(xié)作并且放置輔助陽(yáng)極電極使其離電子源陰極比離陽(yáng)極 裝置明顯地更近。
仍然在另外的實(shí)施例中，提到的在第一時(shí)間間隔期間從基體處理
陽(yáng)極電極到輔助陽(yáng)極的切換用下列模式中至少 一個(gè)控制
*在阻止模式其中切換是有規(guī)律地定時(shí)器控制的，例如在處理 時(shí)間期間周期性地；
*在限制模式其中電弧放電不被阻止，但被電弧探測(cè)器快速探 測(cè)并且一旦探測(cè)到電弧放電開(kāi)始，電弧放電的進(jìn)一步發(fā)展通 過(guò)從處理陽(yáng)極電極到輔助陽(yáng)極的切換而被阻止。 著眼于剛才提到的由于不想要的電弧放電而阻止處理?yè)p傷發(fā)生 并且在更加一般的方面考慮，參與基體等離子體處理的一對(duì)電極中的 一個(gè)電極在相對(duì)短的第 一時(shí)間間隔中禁用并且它的操作被輔助電極 的啟用的操作取代。這個(gè)預(yù)防電弧損傷的 一般方法在本發(fā)明的第二方 面看作本身的創(chuàng)造性，并且包括用于阻止當(dāng)真空等離子體放電處理至
在至少兩個(gè)電極的參與下生成等離子體，這個(gè)方法包括禁用至少兩個(gè) 電極中的一個(gè)的操作并且，相反，在第一時(shí)間間隔期間啟用輔助電極 的操作，第一時(shí)間間隔明顯短于第二時(shí)間間隔，其恰在第一時(shí)間間隔
之前或之后。著眼于如上文說(shuō)明的根據(jù)本發(fā)明的第 一 方面的創(chuàng)造性的方法的
所有實(shí)施例，必須說(shuō)明所有這些實(shí)施例可由兩個(gè)、三個(gè)或更多合并， 除非具體的實(shí)施例相互矛盾。
為了實(shí)現(xiàn)上文提到的目標(biāo)并且在本發(fā)明第一方面下真空處理裝 置包括
*具有反應(yīng)空間的真空室并且在室中
等離子放電裝置，其包括電子源陰極、陽(yáng)極裝置以及基體載 體，憑此電子源陰極和陽(yáng)極裝置的陽(yáng)極電極通過(guò)電源操作式 相互連4妻；
*其中陽(yáng)極裝置還包括具有朝反應(yīng)空間打開(kāi)的內(nèi)部空間并且包
含陽(yáng)極電極的限制裝置；
*其中限制裝置與陽(yáng)極電極電絕緣地安裝；
*基體載體安裝在真空室內(nèi)以便使所述載體上的基體的表面區(qū) 域位于限制裝置的開(kāi)口附近，并且離開(kāi)口比離電子源陰極明 顯地更近，并且還設(shè)計(jì)成以便操作式連接基體到電偏置源。
這樣的裝置的另外的實(shí)施例，如果不相互矛盾的話其可由兩個(gè)、 三個(gè)或更多組合，作為本公開(kāi)一部分的權(quán)利要求25至40中指定。
本發(fā)明將通過(guò)例子并且借助圖表進(jìn)一步說(shuō)明。這些圖表示出


圖1 示意及簡(jiǎn)化地，根據(jù)本發(fā)明的真空處理裝置，操作根據(jù)本
發(fā)明的用于制造的方法；
圖2在示意透視圖中，如可在根據(jù)圖1的裝置中應(yīng)用的陽(yáng)極裝 置的實(shí)施例；
圖3 啟發(fā)式地，；改電電流應(yīng)用到在圖1或2實(shí)施例中的等離子 體放電電極上的不同時(shí)間過(guò)程；
圖4a示意地如應(yīng)用到根據(jù)本發(fā)明的裝置并且用于操作根據(jù)本 發(fā)明的方法的電子源陰極的第一類型；
圖4b仍然示意地，電子源陰極的第二類型；
圖5在本發(fā)明的第二方面下，在真空室中等離子體處理并且阻
15止由不想要的電弧^L電引起的處理?yè)p傷；
圖6仍然簡(jiǎn)化和示意地，根據(jù)本發(fā)明以及實(shí)施如本發(fā)明的制造 方法的，在腐蝕清潔模式操作的，更詳細(xì)的處理裝置；
圖7根據(jù)圖6在金屬離子腐蝕模式下操作的裝置和方法； 圖8根據(jù)圖6或7在基體加熱模式下操作的裝置和方法，以及 圖9如圖6至圖8在基體涂敷模式下運(yùn)行的裝置和方法。 圖1示出根據(jù)本發(fā)明的并且由如本發(fā)明的真空清潔裝置實(shí)施的用 于制造清潔基體的方法的原理。在由抽氣裝置3抽空的真空室1中提 供有電子源陰極5和陽(yáng)極裝置7。電子源陰極5發(fā)射電子進(jìn)入真空室 1的反應(yīng)空間R。陽(yáng)極裝置7包括陽(yáng)極電極9和限制裝置11。限制裝 置11限定具有朝向反應(yīng)空間R的開(kāi)口 13的內(nèi)部空間。陽(yáng)極電極9在 限制裝置11的內(nèi)部空間內(nèi)提供并且從限制裝置11電絕緣。限制裝置 11由金屬和/或介電材料制成，憑此在一個(gè)實(shí)施例中限制裝置11的至
少內(nèi)表面是金屬的。限制裝置11以浮動(dòng)電勢(shì)Ofl操作。對(duì)于某些應(yīng)用
限制裝置可以如關(guān)于真空容器壁的，以及如在圖1中17處虛線表示 所示的預(yù)定的或可調(diào)整的電勢(shì)運(yùn)行。電子源陰極5以及陽(yáng)極電極9由 電源19供電，其產(chǎn)生包括如在圖1中所示的具有極性的DC分量的信 號(hào)。
由電子源陰極5產(chǎn)生的電子由電場(chǎng)從電子源陰極5的發(fā)射表面推 向陽(yáng)極電極9。由于在任何情況下以與陽(yáng)極電極9的電勢(shì)不同的電勢(shì) 操作的限制裝置，如在圖1中示意性地示出的，在限制裝置11內(nèi)和 它的開(kāi)口 13附近導(dǎo)致有電子密度增加。
工作氣體Gd,例如氬、氪、氙或其的混合物通入真空室l并且通 過(guò)電子碰撞離子化。每當(dāng)實(shí)施反應(yīng)清潔時(shí)，附加地，如氮、氫、氧或 其混合物的反應(yīng)氣體通入室1。
由于在限制裝置ll內(nèi)以及它的開(kāi)口 13附近增加的電子密度，導(dǎo) 致有在提出的區(qū)域內(nèi)的工作氣體的增加的電離率，并且，在反應(yīng)的腐 蝕清潔的情況中，反應(yīng)氣體的增強(qiáng)的活化性。其表面區(qū)域S必需被清潔的基體21放置在限制裝置11的開(kāi)口 13附近的基體載體22上，其 中表面S指向開(kāi)口 13并且從而暴露于在那個(gè)區(qū)域密度增加的等離子 體?？梢哉f(shuō)，通過(guò)限制裝置ll，增加的等離子體密度"集中"朝向表 面區(qū)域S，導(dǎo)致腐蝕速率增加，無(wú)論反應(yīng)性地或非反應(yīng)性地。基體21 從而通過(guò)基體載體22以關(guān)于等離子體電勢(shì)為負(fù)的電勢(shì)操作。這通過(guò) 利用電源23以關(guān)于真空室壁的電勢(shì)的負(fù)電勢(shì)操作載體22實(shí)現(xiàn)，如在 圖1中示意性地示出的。
限制裝置11和用于供電連接15的保護(hù)管25的內(nèi)表面，其在圖1 的實(shí)施例中提供作為限制裝置11的一部分，在真空室1中選擇的并 且占主導(dǎo)的操作條件下距離陽(yáng)極電極9和供電連接15最多暗區(qū)距離 DSD。請(qǐng)注意，饋電通管25與真空室的壁電絕緣并且以限制裝置11 的電勢(shì)。
限制裝置11的內(nèi)部空間根據(jù)x/y平面在橫截面中形成如U的形 狀，憑此陽(yáng)極電極9位于U的底部附近，如上文提到的，與U的底部 和支部間隔最多暗區(qū)距離DSD。
盡管電極裝置7可設(shè)置為具有大致上環(huán)形的方形孔，在如圖2所 示的一個(gè)實(shí)施例中，陽(yáng)極裝置設(shè)計(jì)為在橫穿圖1的x/y平面的方向z 上，例如線性地，延伸。從而電極陽(yáng)極9a也線性地延伸并且U形輪 廓的限制裝置lla也如此。在根據(jù)圖2的實(shí)施例中的陽(yáng)極電極9a通過(guò) 保護(hù)管25a供電。
在一個(gè)設(shè)置中如在圖2中示意性示出的在5a提供一個(gè)以上電子源 陰極。為了實(shí)現(xiàn)在限制裝置ll、 11a和相應(yīng)出口13、 13a附近的電子 密度和從而等離子體密度的顯著增加，每單位陽(yáng)極電極表面的放電電 流密度選擇為至少0.5A/cm2。從而，導(dǎo)致橫穿陽(yáng)極暗區(qū)大約50V至 100V的陽(yáng)極電勢(shì)降，其引起朝向陽(yáng)極電極的高的電子加速度以及相 應(yīng)的離子化效應(yīng)或，當(dāng)有反應(yīng)氣體時(shí)，活化效應(yīng)。
存在這樣的陽(yáng)極電勢(shì)降的至少跡象是陽(yáng)極電極與室壁大約10V 至85V的電勢(shì)差。然而，通過(guò)這樣的電子轟擊，陽(yáng)極電極承受大量的熱負(fù)載，其需
要具體的措施。實(shí)際上陽(yáng)極電極9、 9a的熱負(fù)載和對(duì)抗措施的效率， 對(duì)于可適用的放電電流密度的上限是決定性的。盡管在陽(yáng)極電極9、 9a內(nèi)提供通道系統(tǒng)并且通過(guò)這樣的通道供給熱傳輸介質(zhì)以從陽(yáng)極電 極移走過(guò)多的熱是明顯可行的，這個(gè)方法伴隨有相當(dāng)大的構(gòu)造復(fù)雜性 和成本。
為了獲得伴隨提到的高放電電流密度的高等離子體密度和相應(yīng) 在基體上的高腐蝕速率而不用冷卻工作的陽(yáng)極電極，電源19用DC偏 置電流和重疊脈沖操作。在電子源陰極5、 5a和陽(yáng)極電極9、 9a之間 的實(shí)際上是低壓放電的等離子體放電從而如在圖3中示出的用疊加在 DC偏置電流上的脈動(dòng)電流操作。如在圖3中示意性示出的，重疊脈 沖可是關(guān)于DC偏置值的一個(gè)極性的，可是兩個(gè)極性的并且在任一情 況中可是選擇的形狀的并且因此可以是波譜(spectrum)。在一個(gè)實(shí) 施例中脈沖重復(fù)頻率、關(guān)于DC偏置值的單或雙極脈沖振幅、占空比 和因此重疊脈沖的脈沖寬度和形狀中至少一個(gè)可選擇或調(diào)整。從而， 陽(yáng)極裝置附近，在限制裝置ll、 lla內(nèi)和其附近的等離子體密度可調(diào) 整。
在另外的實(shí)施例中并且如在圖1中所示，在電子源陰才及5和陽(yáng)核^ 電極9之間的低壓等離子體》文電借助于磁場(chǎng)H可控地成形，該磁場(chǎng)如 由線圈裝置27示意性示出的產(chǎn)生。通過(guò)這樣實(shí)現(xiàn)為可控地變化的磁 場(chǎng)，控制在電子源陰極5和陽(yáng)極電極9之間的等離子體阻抗并且從而 控制基體區(qū)域S暴露于的所產(chǎn)生的等離子體密度是可能的。通過(guò)這樣 的磁場(chǎng)H,調(diào)整以及改變沿被腐蝕清潔的基體21的表面區(qū)域S的腐 蝕速率分布從而變?yōu)榭赡堋?br> 到目前為止，我們已經(jīng)討論了電子源陰極5作為僅提供電子。然 而，可使用兩種類型的電子源陰極5。實(shí)際上第一類型基本上專門(mén)地 發(fā)射電子如例如熱燈絲陰極或空心陰極電子源。通過(guò)示意的表示圖4a 示出，由通過(guò)加熱電流I.E加熱的熱燈絲源表示的這個(gè)第一類型電子源即表示如由在電子源陰極5和陽(yáng)極電極9、 9a之間的低壓施加的電 場(chǎng)。
通過(guò)第二類型的電子源陰極5，對(duì)于電子而言另外地發(fā)射源材料 到反應(yīng)空間中。這樣的源是例如濺射源，包括」磁控管賊射源，電弧蒸 發(fā)源。這個(gè)類型的電子源陰極在圖4b示意性地由》茲控管濺射源表示。 如果創(chuàng)造性地制造的基體只是要腐蝕清潔，那么可使用第一類型的電 子源陰極。如果，在另一方面，就在清潔之前和/或之后基體要進(jìn)一步 處理，即涂覆以層系統(tǒng)，那么使用第二類型的電子源陰極是有利的。
如在圖4b中示出的，當(dāng)使用這樣的第二類型電子源陰極5時(shí)， 可提供可控式可移動(dòng)的開(kāi)閉器29，其可在關(guān)閉位置(如示出的阻擋從 陰極表面朝向并且到基體21之上的材料流)與打開(kāi)位置(其中這樣 的流是允許的)之間移動(dòng)。在氣體離子腐蝕清潔操作模式中，開(kāi)閉器 29位于關(guān)閉位置。對(duì)于如到現(xiàn)在提到的腐蝕清潔，與電子源陰極5協(xié) 作的唯一的陽(yáng)極(不論其類型)是陽(yáng)極電極9、 9a。通過(guò)提到的腐蝕 技術(shù)并且特別地由于如所說(shuō)明地操作的陽(yáng)極裝置7的構(gòu)思，在基體上 達(dá)到了非常高的腐蝕速率。從而，高密度等離子體"集中，，在基體表 面區(qū)域。如在圖2中示出的調(diào)整陽(yáng)極裝置線性地延伸并且可能地相對(duì) 陽(yáng)極裝置移動(dòng)基體引起沿腐蝕清潔的基體的表面非常好的腐蝕速率 密度分布。腐蝕效果沿基體表面并且也在這樣的表面的突入部和突出 部均勻地分布如果因而基體是帶有切割邊的工具體，導(dǎo)致這樣的邊 與邊旁邊的區(qū)域同等地腐蝕。
仍然著眼于圖1，必需注意對(duì)于通過(guò)電子或離子轟擊另外地調(diào)整 在基體區(qū)域S上的腐蝕速率和它的熱負(fù)載，偏置源23用DC或用DC 和AC (其包括用DC和重疊的單或雙極脈沖)梯:作。每當(dāng)偏置用DC 和重疊脈沖實(shí)施時(shí)，脈沖重復(fù)頻率、脈沖寬度并且因此占空比、單或 雙極脈沖振幅和脈沖波形中之一可調(diào)整以優(yōu)化在基體區(qū)域S上的具體 的濺射清潔效果。
已經(jīng)提到在電子源陰極5和陽(yáng)極電極9、 9a之間的等離子體放電可說(shuō)是"低壓"等離子體放電。盡管技術(shù)人員完全理解這個(gè)術(shù)語(yǔ)，至 于"低"意味著什么并沒(méi)有清楚地定義。這通過(guò)如由放電電流密度和 陽(yáng)極電極表面產(chǎn)生的放電電壓和放電電流的操作參數(shù)中的一些闡明， 如下文列出的。
在下面列出目前推薦的操作參數(shù)
*暴露于反應(yīng)空間的陽(yáng)極電極的表面并且如目前使用的
如在圖2中示出的在y方向的寬度wan: 8cm 在圖2的z方向的范圍 60cm WAN更加一般地產(chǎn)生于基體在z方向的延伸度并且陽(yáng)極電極 在兩個(gè)基體端的過(guò)長(zhǎng)(overlength)為5cm至10cm
*電子源陰極5a: 2個(gè)電弧蒸發(fā)器靶
*在每個(gè)把和陽(yáng)極電極之間的放電電流 200A 在陽(yáng)極電極9a的暴露表面產(chǎn)生電流密度 0.83A/cm2 *限制裝置
U底部的延伸度wco: 8cm+2*DSP U的支部的長(zhǎng)度L: 0.5wAN至1 .5wan
以浮動(dòng)電勢(shì)操作。
在限制裝置開(kāi)口 13和基體區(qū)域S之間的距離d (參見(jiàn)圖1): 2cm < d《10cm，優(yōu)選的 4cm 《 d < 6cm。 通過(guò)改變限制裝置U的支部的長(zhǎng)度L可調(diào)整腐蝕速率分布。 *腐蝕氣體
工作氣體氬、氪、氙或其的混合物。 反應(yīng)腐獨(dú)氣體氮、氫、氧或其的混合物。 *總操作壓強(qiáng)O.lPa至10Pa,優(yōu)選的0.1至3Pa (包括所有的 限制)。
*在電子源陰極和陽(yáng)極電極之間的放電低壓UAC:
20V < UAC <100V,優(yōu)選的
2035V < UAC <70V
其引起在陽(yáng)極電極和真空室壁之間的電勢(shì)差在10和85V之
間，從而，在優(yōu)選的操作中在20和50V之間。 *脈沖重復(fù)頻率f: 0.2 Hz《f < 200 KHz *安裝的磁場(chǎng)H以控制沿基體的腐蝕分布，和/或控制等離子體
阻抗并且從而例如在給定放電電壓UAC的處理速率。 *基體的偏置IOV至2000V的DC，更加具體地
對(duì)于腐蝕清潔，60V至1000V,
對(duì)于金屬離子腐蝕，600V至2000V,
對(duì)于涂敷，10V至300V,
從而具有0Hz至500KHz的重復(fù)頻率的重疊脈沖，從而優(yōu)選 在50KHz至300KHz的頻率范圍內(nèi)。 到目前為止，在本發(fā)明的第一方面我們已經(jīng)說(shuō)明制造凈化基體和 實(shí)施這樣的處理的裝置。
通過(guò)圖5將要說(shuō)明本發(fā)明的第二方面，其本身認(rèn)為是創(chuàng)造性的， 但其可與如到目前在第一方面說(shuō)明的制造的凈化基體最佳地結(jié)合。
在圖5中這個(gè)第二方面以最通用形式示出。在真空室100內(nèi)，一 對(duì)等離子體放電電極102和104由電源(electric supply source) 110 操作以產(chǎn)生等離子體放電。在一般考慮中，電極102、 104中之一可 例如是濺射陰極、電弧蒸發(fā)陰極、空心陰極、熱燈絲陰極等。仍然在 一^:考慮中，表達(dá)"陰極"和"陽(yáng)極，，可在一定程度上未限定或僅由 在相應(yīng)電極表面的腐蝕對(duì)濺射的比率限定(如果電極對(duì)是AC并且從 而特別地提供RF)。因此電極中的一個(gè)或甚至兩個(gè)都可由至少真空 室壁的部分形成，如對(duì)于技術(shù)人員完全了解的(例如著眼于RF腐蝕 室)。
提供要處理的基體106并且其在真空室100由偏置源偏置?；w 可仍然并且在一般的方面，如對(duì)于技術(shù)人員也完全了解的，在電極102 和104中的一個(gè)上沉積。在這樣的一般處理中，要考慮不期望的電弧放電，其可在電極102
和104之間發(fā)生，如例如在陽(yáng)極和濺射源的靶之間或在電極102和104 中任何一個(gè)和基體106之間。清楚地，當(dāng)電極102和104同時(shí)限定用 于電弧蒸發(fā)源時(shí)，那么在這些電極之間的電弧放電是期望的電弧放 電，而電極中任何一個(gè)和基體106之間的電弧放電不是。
在本發(fā)明的第二方面中，由不期望的電弧放電造成的處理?yè)p傷要 被阻止。這通過(guò)將不期望的電弧放電中涉及的電極102或104切換到 各自的輔助電極而實(shí)現(xiàn)。因此，根據(jù)圖5，提供有例如輔助電極102AUX。 通過(guò)切換單元T， 放電電源IIO從電極102切換到輔助電極102AUX。 這有規(guī)律地，例如在基體106的等離子體處理過(guò)程中周期性地實(shí)施以 阻止，提到的電弧放電或電弧放電當(dāng)它啟動(dòng)時(shí)被探測(cè)到，那么切換電 源110。在任何情況下，處理電極如電極102的操作，通過(guò)相應(yīng)的輔 助電極如電極102aux的操作，在短的第一時(shí)間間隔內(nèi)完成，該第一時(shí) 間間隔顯著短于在第一時(shí)間間隔之前和之后的處理第二時(shí)間間隔。如 技術(shù)人員所了解的，在電極102和104之間的電弧放電可例如通過(guò)監(jiān) 測(cè)在供應(yīng)回路112中的放電電流探測(cè)到。
從而，電極中的哪個(gè)將會(huì)切換在輔助電極上將是重要的設(shè)計(jì)和具 體的應(yīng)用，例如在兩個(gè)電極102和104通過(guò)濺射把和相應(yīng)的濺射源的 陽(yáng)極實(shí)現(xiàn)的情況下，將提供有輔助陰極而不是輔助陽(yáng)極。如果著眼于 圖5,擾動(dòng)電弧放電在一方面的兩個(gè)電極102和104中的一個(gè)和在另 一方面的基體106之間發(fā)生，這可通過(guò)監(jiān)測(cè)偏置電路電流114探測(cè)到， 涉及電極102、 104中的哪個(gè)，哪個(gè)電弧放電在基體上從而可通過(guò)分 析電流突發(fā)極性探測(cè)到。在這個(gè)情況下相應(yīng)涉及的電極102或104切 換到它的輔助配對(duì)。
偏離本發(fā)明一般構(gòu)思，在它的第二方面，并且借助于圖5已經(jīng)說(shuō) 明，我們轉(zhuǎn)回圖1，其到目前為止僅結(jié)合本發(fā)明的第一方面說(shuō)明，其 是腐蝕清潔。
十分清楚地，如結(jié)合圖5—般說(shuō)明的，由于不期望的電弧放電引起的處理?yè)p傷的阻止可并且完全適合于在如同結(jié)合圖1說(shuō)明的實(shí)施例 中應(yīng)用。
因此并且根據(jù)圖1,電子源陰極5附近提供有輔助陽(yáng)極9Aux，例 如設(shè)計(jì)為環(huán)狀陽(yáng)極。無(wú)論何時(shí)阻止電弧放電或使電弧放電不能發(fā)生，
通過(guò)切換裝置T,陽(yáng)極9被斷開(kāi)連接并且被輔助陽(yáng)極9Aux代替。切換 單元T的操作在計(jì)時(shí)單元30的計(jì)時(shí)器控制下實(shí)施或通過(guò)電弧探測(cè)觸 發(fā)。電弧探測(cè)例如如探測(cè)單元32示意性地示出的通過(guò)監(jiān)測(cè)在基體偏 置環(huán)路中的電流實(shí)施。單元32的輸出觸發(fā)例如單或多脈沖發(fā)生器單 元34,其中優(yōu)選地可調(diào)整脈沖長(zhǎng)度。切換單元T因此由計(jì)時(shí)器單元 30或脈沖發(fā)生器單元34或兩者控制，如在圖1中和/或關(guān)系示意性地 示出的。從而，電弧阻止可例如在計(jì)時(shí)器單元30的控制下實(shí)現(xiàn)并且 可應(yīng)用電弧探測(cè)控制作為緊急控制，如果盡管由計(jì)時(shí)器單元30控制 而發(fā)生電弧放電。
因此，如在圖5中說(shuō)明的， 一般電弧阻止方法最適合與如結(jié)合圖 1至4說(shuō)明的清潔技術(shù)結(jié)合應(yīng)用。
在圖6中，示出用于處理大量如基體的工具體的真空設(shè)備。如在 圖6中示意性地示出的，設(shè)備是與圖1或2的用于提到的具體種類的 基體的實(shí)施例一致的實(shí)現(xiàn)的一個(gè)實(shí)施例。它包含如借助于圖5和在圖 1中說(shuō)明的電弧處理方法。
為了便于比較圖6實(shí)施例與圖1的實(shí)施例，相同的標(biāo)號(hào)用于對(duì)應(yīng) 部件。
在具有抽空端口 3a的真空室1中提供有電子源陰極5，通過(guò)電弧 蒸發(fā)靶陰極6實(shí)現(xiàn)。相反可提供例如熱發(fā)射陰極或?yàn)R射靶陰極， 一般 如上文提到的第二類型的電子源陰極。
陽(yáng)極裝置7包括陽(yáng)極電極9或9a和限制裝置11或lla。限制裝 置ll、 lla是金屬的并且以浮動(dòng)電勢(shì)操作。
限制裝置ll、 lla分別限定出開(kāi)口 13、 13a。通過(guò)供電連接15和 切換單元T1以及切換單元T2，陽(yáng)極電極9、 9a由電源19關(guān)于電弧蒸發(fā)靶陰極6供給?；w21a支持在基體載體傳送帶22上，通過(guò)電機(jī)驅(qū) 動(dòng)裝置24可關(guān)于軸線M驅(qū)動(dòng)式轉(zhuǎn)動(dòng)。在傳送帶22上基體21a、切割 工具體通過(guò)切換單元T2和由偏置供應(yīng)單元23以規(guī)定的電勢(shì)操作。
磁場(chǎng)H通過(guò)線圈裝置27產(chǎn)生。通過(guò)可控式可移動(dòng)的開(kāi)閉器29， 賊射靶陰極6與在傳送帶22上的基體21a屏蔽(參見(jiàn)圖4b )。電弧 蒸發(fā)靶陰極6附近提供有輔助陽(yáng)極9AUX。關(guān)于幾何尺寸和操作參數(shù)如 結(jié)合圖1的實(shí)施例提到的相同的是有效的。圖6的實(shí)施例可在不同的 操作模式下操作，其將隨后說(shuō)明。如在圖6中表示的操作模式是腐蝕 清潔模式，憑此工作氣體和可能地反應(yīng)氣體通過(guò)相應(yīng)的氣體入口 Gcl 通入真空室1。在腐蝕清潔模式中陽(yáng)極電極9、 9a通過(guò)切換單元Tl和 切換單元T2與電源19的正極操作式連接，其負(fù)極與電弧蒸發(fā)靶陰極 6操作式連接?；w載體傳送帶22和隨其的基體21a與偏置源23的 負(fù)極通過(guò)切換單元T3操作式連接，其的正極與真空容器的壁連接。 由相應(yīng)驅(qū)動(dòng)裝置可控式驅(qū)動(dòng)的操作式可移動(dòng)的開(kāi)閉器21是關(guān)閉的， 并且阻止從賊射靶陰極6上濺射下的源材料到達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)傳送帶22上的 基體21a。
在這個(gè)操作模式中，其中低壓等離子體放電在起電子源作用的電 弧蒸發(fā)靶陰極6和陽(yáng)極電極9、 9a之間操作，在轉(zhuǎn)動(dòng)傳送帶22上的基 體21a被工作氣體離子或可能地被活化反應(yīng)氣體腐蝕，如結(jié)合圖l說(shuō) 明的。電弧探測(cè)或更加一般地電弧損傷保護(hù)如結(jié)合圖l說(shuō)明的由單元 30、 34、探測(cè)單元32實(shí)施，從而隨后及時(shí)如例如周期性地和/或每當(dāng) 傳感器裝置32探測(cè)到電弧將要發(fā)生時(shí)操作切換單元Tl。通過(guò)這個(gè)可 控操作，與圖1的切換單元T類似的切換單元T1啟用相對(duì)于電弧蒸 發(fā)靶陰極6的輔助陽(yáng)極9AUX的操作而代替陽(yáng)極電極9、 9a的4乘作。
圖7示出如結(jié)合圖6說(shuō)明的在第二操作模式中操作的實(shí)施例，在 金屬離子腐蝕或清潔模式中。
從而，開(kāi)閉器29為部分打開(kāi)使得金屬粒子或離子從金屬的電弧 蒸發(fā)靶陰極6到達(dá)基體表面。從而，在旋轉(zhuǎn)的傳送帶22上的基體21a
24的腐蝕通過(guò)金屬離子撞擊附加地實(shí)施。實(shí)施電弧放電損傷的阻止，如 結(jié)合圖6說(shuō)明的。
圖8示出圖6的以第三模式，加熱模式，操作的實(shí)施例。通過(guò)切 換單元T2，禁止陽(yáng)極電極9、 9a的操作并且在旋轉(zhuǎn)的傳送帶22上的 基體21a通過(guò)在電源19的正極上的切換單元T3和切換單元T2切換， 因此作為關(guān)于電弧蒸發(fā)靶陰極6的陽(yáng)極。開(kāi)閉器21關(guān)閉。從而，基 體21a通過(guò)電子轟擊加熱。加熱速率通過(guò)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整電源19控制?？?禁用電弧損傷預(yù)防。
在圖9中示出如圖6的在基體涂敷模式中操作的實(shí)施例。從而， 電弧蒸發(fā)靶陰極6作為普通的濺射源的一部分操作，其中真空容器1 的壁起陽(yáng)極的作用。這通過(guò)切換單元T5和T2實(shí)現(xiàn)。之前即在腐蝕清 潔或金屬清潔腐蝕模式中作為關(guān)于電弧蒸發(fā)靶陰極6的陽(yáng)極操作的陽(yáng) 極電極9、 9a^L禁用。
每當(dāng)為了損傷預(yù)防激活輔助陽(yáng)極時(shí)，以關(guān)于陰極的與標(biāo)準(zhǔn)陽(yáng)極9、 9a在其上操作的電勢(shì)不同的電勢(shì)操作這樣的輔助陽(yáng)極9aux是可能地 期望的。如在圖6中以虛線示出的這可通過(guò)應(yīng)用輔助電源19Aux實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種用于制造至少一個(gè)凈化基體或由清潔和在這樣的清潔之前和/或之后的另外的處理所得到的基體的方法，包括●在具有反應(yīng)空間并且包含待電離的氣體的真空室中、在至少一個(gè)電子源陰極和具有至少一個(gè)陽(yáng)極電極的至少一個(gè)陽(yáng)極裝置之間建立至少一個(gè)等離子體放電；●通過(guò)具有向所述反應(yīng)空間打開(kāi)的開(kāi)口并且包括所述至少一個(gè)陽(yáng)極電極的限制裝置，增加所述至少一個(gè)陽(yáng)極裝置附近的電子密度并且從而增加離子密度；●在所述限制裝置內(nèi)提供所述陽(yáng)極電極，以及以與所述陽(yáng)極電極的電勢(shì)不同的電勢(shì)操作所述限制裝置，從而使增加的離子密度集中于所述限制裝置中和所述開(kāi)口附近；●使所述基體處于至少時(shí)間上平均的、關(guān)于所述陽(yáng)極電極的所述電勢(shì)的負(fù)電勢(shì)；●在預(yù)定的清潔時(shí)間內(nèi)，使所述基體的至少待清潔的表面暴露于所述增加的離子密度的且在所述開(kāi)口附近的區(qū)域，從而在離所述開(kāi)口比離所述電子源陰極明顯地更近的區(qū)域。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，從而選擇所述等離子體放電為低 壓放電，其中對(duì)于陽(yáng)極電極對(duì)電子源陰極的電壓UAc有效為20 V<UAC《100 V，優(yōu)選地 35 V<UAe《70 V。
3. 如權(quán)利要求1或2中一項(xiàng)所述的方法，從而通過(guò)以浮動(dòng)電勢(shì)
4. 如權(quán)利要求1至3中一項(xiàng)所述的方法，包括以浮動(dòng)電勢(shì)操 作所述限制裝置。
5. 如權(quán)利要求1至4中一項(xiàng)所述的方法，所述限制裝置的內(nèi)部 空間選擇為至少在一個(gè)橫截面上是大致上U形的，并且提供從以所述橫截面所看作的所述U形內(nèi)部空間底部隔開(kāi)并且沿著所述U形內(nèi)部空 間底部的所述陽(yáng)極電極。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，從而所述內(nèi)部空間選擇為形成橫 穿所述橫截面的通道。
7. 如權(quán)利要求1至6中一項(xiàng)所述的方法，包括用DC以及重疊 脈沖對(duì)所述陽(yáng)極電極關(guān)于所述電子源陰極給電。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，DC值、關(guān)于所述DC值的所述脈 沖振幅、脈沖重復(fù)頻率、脈沖寬度或占空比、脈沖波形中至少一個(gè)是 可調(diào)整的。
9. 如權(quán)利要求7或8中一項(xiàng)所迷的方法，所述脈沖的脈沖重復(fù) 頻率f選一奪為0.2 Hz < f《200kHz。
10. 如權(quán)利要求1至9中一項(xiàng)所述的方法，所述限制裝置的內(nèi)部 空間選擇為至少在一個(gè)橫截面上為大致上U形的，并且提供從以所述 橫截面所看作的所述U形內(nèi)部空間底部隔開(kāi)并且沿著所述U形內(nèi)部空 間底部的所述陽(yáng)極電極，所述陽(yáng)極在所述平面內(nèi)具有延伸度wAN,所 述限制裝置的所述內(nèi)部空間的所述底部選擇具有延伸度wco并且其中 有效為w八N < Wco 《 wAN+2DSD。 其中DSD是在所述真空室內(nèi)操作所述方法的條件下的暗區(qū)距離。
11. 如權(quán)利要求1至10中一項(xiàng)所述的方法，所述限制裝置的內(nèi) 部空間選擇為至少在一個(gè)橫截面上為大致上U形的，并且提供從以所 述橫截面所看作的所述U形內(nèi)部空間底部隔開(kāi)并且沿著所述U形內(nèi)部 空間底部的所述陽(yáng)極電極，所述陽(yáng)極在所述平面內(nèi)具有延伸度wAN, 所述限制裝置的所述U形內(nèi)部空間的支部具有延伸度L并且其中有效 為0.5 w認(rèn)《 L <1.5wAN。
12. 如權(quán)利要求1至11中一項(xiàng)所述的方法，包括使待清潔的所述基體的所述表面距離所述開(kāi)口所限定的平面以d曝露，并且選擇2 cm 《 d < 10 cm。
13. 如權(quán)利要求1至12中一項(xiàng)所述的方法，還包括對(duì)所述陽(yáng) 極電極關(guān)于所述電子源陰極給電以產(chǎn)生至少0.5A/cm2的每單位陽(yáng)極 電極表面的電流密度。
14. 如權(quán)利要求1至13中一項(xiàng)所述的方法，還包括建立50V 至IOOV且包括兩個(gè)邊界的陽(yáng)極電勢(shì)降。
15. 如權(quán)利要求1至14中一項(xiàng)所述的方法，包括建立在陽(yáng)極 電極與真空室的壁之間的1OV至85V且包括兩個(gè)邊界的電勢(shì)差。
16. 如權(quán)利要求1至15中一項(xiàng)所述的方法，其中所述至少一個(gè) 電子源陰極基本上專門(mén)發(fā)射電子。
17. 如權(quán)利要求1至16中一項(xiàng)所述的方法，其中所述電子源陰 極選擇為發(fā)射電子以及源材料的陰極，并且其中通過(guò)開(kāi)閉器阻止所述 基體被源材料涂敷。
18. 如4又利要求1至17中一項(xiàng)所述的方法，其中所述基體以DC、 DC + AC或AC偏置電勢(shì)操作，從而優(yōu)選地以具有重疊脈沖的DC電 勢(shì)操作。
19. 如權(quán)利要求1至18中至少一項(xiàng)所述的方法，其中所述基體 用下列處理步驟中至少 一個(gè)另外地處理*金屬離子腐蝕清潔通過(guò)選擇所述電子源陰極以發(fā)射電子和 源金屬，并且僅部分地阻止源金屬粒子從所述陰極流向所述 陽(yáng)才及電才及；*加熱通過(guò)禁用所述陽(yáng)極電極并且操作所述基體作為關(guān)于所述電子源陰才及的陽(yáng)才及電才及； 涂敷。
20. 如權(quán)利要求1至19中一項(xiàng)所述的方法，還包括在所述真 空室中提供輔助陽(yáng)極電極，并且通過(guò)在第 一時(shí)間間隔期間禁用陽(yáng)極電 極的操作，所述陽(yáng)極電極在基體處理期間為工作的，而在所述第一時(shí)間間隔期間啟用所述輔助陽(yáng)極電極的操作來(lái)阻止電弧放電發(fā)生或阻 止電弧放電發(fā)展，所述第 一時(shí)間間隔短于恰在所述第 一時(shí)間間隔之前 或之后的第二時(shí)間間隔。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述在基體處理期間工作 的陽(yáng)極電極選擇作為所述陽(yáng)極裝置的陽(yáng)極電極并且使所述輔助陽(yáng)極 電極位于離所述電子源陰極比離所述陽(yáng)極裝置明顯地更近。
22. 如權(quán)利要求20或21中一項(xiàng)所述的方法，其中所述通過(guò)操作所述輔助陽(yáng)極電極而代替所述處理期間工作的所述陽(yáng)極電極的操作，以下列模式中至少 一個(gè)控制阻止模式時(shí)間上重復(fù)式，計(jì)時(shí)器控制式，限制模式電弧探測(cè)控制式。
23. —種用于當(dāng)在至少一個(gè)基體的真空等離子體放電處理時(shí)，由 此在至少兩個(gè)電極之間產(chǎn)生等離子體，阻止由不期望的電弧放電引起 處理?yè)p傷發(fā)生的方法，包括禁用所述至少兩個(gè)電極中的一個(gè)的操作， 并且相反，啟用輔助電極的操作，該兩者都在第一時(shí)間間隔期間，所 述第 一時(shí)間間隔明顯短于恰在所述第一時(shí)間間隔之前或之后的第二 時(shí)間間隔。
24. —種真空處理裝置，包括*具有反應(yīng)空間的真空室并且在所述室中*等離子放電裝置，包括電子源陰極、陽(yáng)極裝置以及基體載體，所述電子源陰極和所述陽(yáng)極裝置的陽(yáng)極電極通過(guò)電源操作式相互連接；*所述陽(yáng)極裝置包括具有朝所述反應(yīng)空間打開(kāi)的內(nèi)部空間并且包含所述陽(yáng)極電極； 所述限制裝置與所述陽(yáng)極電極電絕緣式安裝； *所述基體載體安裝在所述真空室內(nèi)以便使所述載體上的基體 的表面區(qū)域位于所述開(kāi)口附近，并且離所述開(kāi)口比離所述電 子源陰極明顯地更近，并且還設(shè)計(jì)成以便操作式連接所述基體到電偏置源。
25. 如權(quán)利要求24所述的裝置，其中所述陽(yáng)極電極、所述電子式互連的電路以電浮動(dòng)方式操作。
26. 如權(quán)利要求24或25所述的裝置，其中所述限制裝置是與限 制裝置偏置源連接的和電浮動(dòng)式安裝的其中之一。
27. 如權(quán)利要求24至26中一項(xiàng)所述的裝置，其中所述限制裝置 的內(nèi)部空間至少在一個(gè)一黃截面上為大致上U形的，并且其中所述陽(yáng)極電極安裝成^v以所述橫截面所看作的所述U形內(nèi)部空間底部隔開(kāi)并且沿著所述U形內(nèi)部空間底部。
28. 如權(quán)利要求27所述的裝置，其中所述內(nèi)部空間形成橫穿所 述橫截面的通道。
29. 如權(quán)利要求24至28中一項(xiàng)所述的裝置，其中所述電源是生 成具有重疊脈沖的DC輸出的源。
30. 如權(quán)利要求24至29中一項(xiàng)所述的裝置，所述限制裝置的內(nèi) 部空間至少在一個(gè)橫截面上為大致上U形的，所述陽(yáng)極電極從以所述 橫截面所看作的所述U形內(nèi)部空間底部隔開(kāi)并且沿著所述U形內(nèi)部空 間底部放置，所述陽(yáng)極電極在所述平面內(nèi)具有延伸度wAN,所述限制 裝置的所述內(nèi)部空間的所述底部選擇成具有延伸度wco,其中有效為wan < Wco < wAN+2DSD。 其中DSD是在要操作該裝置的條件下的暗區(qū)距離。
31. 如權(quán)利要求24至30中一項(xiàng)所述的裝置，其中所述限制裝置 的內(nèi)部空間至少在一個(gè)橫截面上為大致上U形的并且所述陽(yáng)極電極 安裝成從以所述4黃截面所看作的所述U形內(nèi)部空間底部隔開(kāi)并且沿 著所述U形內(nèi)部空間底部，并且所述陽(yáng)極電極在所述平面內(nèi)具有延伸 度wan,所述限制裝置的所述U形內(nèi)部空間的支部具有延伸度L并且 對(duì)此有效為0.5wan《 L 《1.5wan。
32. 如權(quán)利要求24至31中一項(xiàng)所述的裝置，其中所述基體載體 安裝在所述真空室內(nèi)以便在離由所述開(kāi)口限定的平面距離為d處放置 所述表面區(qū)域并且其中有效為2 cm < d 《10 cm。
33. 如權(quán)利要求24至32中一項(xiàng)所述的裝置，其中所述至少一個(gè) 電子源陰極基本上專門(mén)發(fā)射電子。
34. 如權(quán)利要求33所述的裝置，其中所述電子源陰極是熱燈絲 陰極和空心陰極中之一。
35. 如權(quán)利要求24至34中一項(xiàng)所述的裝置，其中所述電子源陰 極朝所述反應(yīng)空間發(fā)射電子和源材料，并且還包括在所述電子源陰極 和所述工件載體之間的可移動(dòng)的開(kāi)閉器，所述開(kāi)閉器可從遮蔽所述陰 極的發(fā)射表面的閉合位置驅(qū)動(dòng)式移動(dòng)到遠(yuǎn)離所述陰極的所述表面的 打開(kāi)位置。
36. 如權(quán)利要求35所述的裝置，其中所述電子源陰極是賊射或 電弧蒸發(fā)靶。
37. 如權(quán)利要求24至36中一項(xiàng)所述的裝置，其為腐蝕清潔裝置， 并且其中所述腐蝕清潔裝置另外地以下列操作模式可操作的*金屬離子腐蝕清潔模式，其中所述電子源陰極發(fā)射電子和源 金屬，并且僅部分地由在所述陰極的發(fā)射表面和所述基體載 體之間的開(kāi)閉器遮蔽； 加熱才莫式，其中所述陽(yáng)極電極與所述電源斷開(kāi)連接并且所述 基體載體作為陽(yáng)極通過(guò)所述電源操作式連接到所述電子源陰極；*涂敷模式。
38. 如權(quán)利要求24至37中一項(xiàng)所述的裝置，還包括在所述真 空室中的輔助陽(yáng)極電極和可控切換單元，其在第一時(shí)間間隔期間啟用 所述輔助陽(yáng)極的操作代替所述陽(yáng)極電極，所述第一時(shí)間間隔明顯短于 恰在所述第一時(shí)間間隔之前或之后的第二時(shí)間間隔。
39. 如權(quán)利要求38所述的裝置，其中所述輔助陽(yáng)極位于離所述 電子源陰極比離所述陽(yáng)極裝置明顯地更近。
40. 如權(quán)利要求38或39中一項(xiàng)所述的裝置，其中所述切換裝置 具有控制輸入，其與計(jì)時(shí)器的輸出和電弧探測(cè)器單元的輸出中至少其 中之一操作式連接。
全文摘要
基體的等離子體腐蝕清潔通過(guò)包括電子源陰極(5)和陽(yáng)極裝置(7)的等離子體放電裝置實(shí)施。陽(yáng)極裝置(7)包括一方面的陽(yáng)極電極(9)以及另一方面的以及與其電絕緣的限制裝置(11)。限制裝置(11)具有朝向待清潔的基體(21)的區(qū)域(S)的開(kāi)口(13)。電子源陰極(5)和陽(yáng)極電極(9)由具有電源(19)的供電電路供電。電路電浮動(dòng)式操作。
文檔編號(hào)B08B7/00GK101528369SQ200680056235
公開(kāi)日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2006年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月27日
發(fā)明者D·倫迪, O·格斯托爾, S·克拉斯尼特澤 申請(qǐng)人:奧爾利康貿(mào)易股份公司(特呂巴赫)