專利名稱：用于電弧蒸發(fā)裝置陰極供電的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于給構(gòu)成電弧蒸發(fā)裝置的陰極的靶子電極供電的裝置，用于借助于在陽極和陰極之間至少一個電弧電流產(chǎn)生的電弧點蒸發(fā)靶子電極，其中，靶子電極至少與支撐外圍導(dǎo)電連接，支撐本身通過至少一個導(dǎo)電連接連接到在蒸發(fā)裝置外面分布的供電接線上。
背景技術(shù)：
EP 0 306 491 B1公開了一種上述類型的裝置。為將合金層涂覆到部件上，使用一個靶子電極，該靶子電極在其不同的活化表面段內(nèi)具有至少兩種不同的金屬。在按照DE 42 43 592 A1的電弧蒸發(fā)裝置中，通過勵磁線圈向靶子電極供電，以便使電弧點沿隨機軌跡運動。
與磁鐵的錯接類型或構(gòu)成陰極的靶子電極的構(gòu)成無關(guān)，向該靶子電極逐點供電的后果是，在取決于靶子電極上電弧點到電流中斷位置的情況下，產(chǎn)生不同的阻抗。阻抗的這種變化導(dǎo)致電弧增加分叉，結(jié)果增加靶子電極表面放射滴狀物。這種滴狀物造成所要涂層部件的表面粗糙，因此導(dǎo)致涂層出現(xiàn)不希望的質(zhì)量損害。阻抗的變化，也就是在預(yù)先規(guī)定電弧電流情況下電弧電壓的變化更加危險，因為控制系統(tǒng)/控制電子裝置不識別這種變化，因此設(shè)備的操作人員無法把握可重復(fù)性和質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以該問題為依據(jù)，這樣改進上述類型的裝置，使靶子電極材料不取決于電弧點的位置進行所希望的均勻蒸發(fā)，從而對設(shè)置在電弧蒸發(fā)裝置或其真空室內(nèi)的基質(zhì)進行均勻的涂層。
依據(jù)本發(fā)明，該問題基本上由此得以解決，即從支撐和/或者靶子電極引出多個在靶子電極的外圍區(qū)域內(nèi)分布的導(dǎo)電連接，它們本身通過接線彼此導(dǎo)電連接。在此方面，特別是可以由銷釘，螺絲，鉚釘，螺栓或者類似物體構(gòu)成的點狀連接通過環(huán)，特別是封閉的環(huán)彼此導(dǎo)電連接。涉及靶子電極的導(dǎo)電連接的設(shè)置這樣實現(xiàn)，以不取決于電弧點的位置為依據(jù)，使靶子電極上形成相同的或者基本上相同的阻抗，不言而喻，是在像壓力，偏壓等過程參數(shù)相同的情況下。
此外，在靶子電極和支撐之間設(shè)置一層導(dǎo)電性良好的箔，特別是銅箔。
分布在電弧蒸發(fā)裝置外面的和形成導(dǎo)電連接到靶子電極的接線本身，最好是由銅構(gòu)成的環(huán)形導(dǎo)線，而通向靶子電極或其支撐的導(dǎo)電連接本身可以由黃銅構(gòu)成。作為靶子電極材料可以考慮具有很高電導(dǎo)的任何材料。
與此無關(guān)，為取得均勻的阻抗，導(dǎo)電連接展開包絡(luò)線，同軸外圍環(huán)繞靶子電極的有效自由面。特別是形成四邊形幾何形狀，其中，沿四邊形的每個邊在導(dǎo)電連接之間保持相同的或者基本上相同的距離。從包絡(luò)線平行或者基本上平行分布的邊引出的連接同樣具有相同的距離。
依據(jù)本發(fā)明，始終向靶子電極產(chǎn)生電弧點的位置直接供電，以不取決于電弧點位置為依據(jù)，始終產(chǎn)生相同的阻抗。
由此形成作用于電弧點磁場的最小干擾，從而在所希望的范圍內(nèi)對靶子電極進行均勻的電蝕或者蒸發(fā)，而不存在這種危險，即從靶子電極產(chǎn)生滴狀物，進入真空室，由此造成所要涂層的基質(zhì)表面不均勻或粗糙。換句話說，具有對作用于電弧點的磁鐵的最佳支撐-或?qū)蛐Ч?br> 連接的構(gòu)成在設(shè)計上很簡單。靶子電極和支撐可以平面加工，其中，以通常的方式在支撐和靶子電極之間具有可供給冷卻水的空隙。


本發(fā)明的其他細節(jié)、優(yōu)點和特征不僅來自這些引用特征-本身和/或者組合下-的權(quán)利要求書，而且也來自對借助附圖引用優(yōu)選實施例的下列說明。其中圖1示出靶子電極裝置的原理圖；圖2示出帶有電弧點的靶子電極的原理圖。
具體實施例方式
在圖1中，以純原理的方式示出電弧蒸發(fā)裝置，帶有由外殼10環(huán)繞的真空室12，以便對真空室12內(nèi)的基質(zhì)14進行處理，例如涂層。這里，實施例中使用的是硬質(zhì)材料涂層裝置。
為對可設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上的基質(zhì)14進行涂層，對存在于真空室12內(nèi)靶子電極16，如鈦靶子電極或者其他適用的靶子電極的材料進行蒸發(fā)，這些材料與如N2或者C2H2反應(yīng)氣體產(chǎn)生反應(yīng)，并在所希望的范圍內(nèi)沉積在基質(zhì)14上。為此，在靶子電極16和外殼10之間通過電源18連接電壓，其中，外殼10為陽極，靶子電極16為陰極。然而就此而言，參閱完全公知的技術(shù)，所涉及的施加的電壓例如處于20V的數(shù)量級，電流為100A的數(shù)量級。真空室12內(nèi)的壓力值按使用情況例如可以處于0.0001-0.1bar的范圍內(nèi)。
靶子電極16從載體20出發(fā)，載體從它那方面通過絕緣體22例如與鋁制的凸緣板24電絕緣，凸緣板從它那方面與外殼10連接。在靶子電極16和載體20之間存在空隙26，為對靶子電極16在所希望的范圍內(nèi)進行冷卻，施加如液體的冷卻流體。靶子電極16在底端具有環(huán)形的凸緣28，由此在載體20和固定板30之間定位。固定板30本身由例如BN制的絕緣體32覆蓋，并通過絕緣體34、36與底板24連接。
載體20，固定板30和靶子電極16通過螺栓或者螺絲38、40或者相同作用的元件與作為環(huán)形導(dǎo)線的接線42導(dǎo)電連接，也就是說，螺絲或者螺栓38、40彼此連接，并連接在電源18上。電源18的另一極通向外殼。
外殼10構(gòu)成陽極，載體20，蓋板30和靶子電極16構(gòu)成陰極，其中，僅靶子電極16利用其表面42露出在真空室12內(nèi)，從而在陽極，也就是外殼10或其壁和靶子電極16之間可以構(gòu)成電弧并因此構(gòu)成電弧點44，其沿表面42的運動通過存在于靶子電極16下面和真空室12外面的磁鐵46(MAC＝磁鐵電弧限制)，也就是其磁場確定。
依據(jù)本發(fā)明，通過到支撐20并因此到靶子電極16的絕緣體22延伸大量在靶子電極16的外圍區(qū)域內(nèi)中斷的導(dǎo)電連接38、40，它們通過環(huán)形導(dǎo)線42與電源18連接。在此，導(dǎo)電連接38、40具有彼此相同的距離，確切地說至少是在靶子電極16彼此平行分布的側(cè)面內(nèi)。
如果頂視圖中的靶子電極16具有直角幾何形狀，那么接點38、40同樣展開直角形的幾何形狀，也就是說構(gòu)成相應(yīng)的包絡(luò)線。因此，與表面42上電弧點的位置無關(guān)，產(chǎn)生了基本上相同的阻抗，其結(jié)果是靶子電極16均勻蒸發(fā)，由此所要處理的或所要涂層的基質(zhì)14得到所希望的表面質(zhì)量。
圖2純原理示出靶子電極16的底視圖，帶有原理上表示的環(huán)形導(dǎo)線42和底板24。此外，原理上示出從環(huán)形導(dǎo)線42引出的特別是作為螺絲構(gòu)成的導(dǎo)電連接38、40，借助其表明，它們沿靶子電極16的縱邊以相同的距離彼此分布，其中，螺絲38、40沿平行邊的距離相等(參見各自彼此平行分布邊緣范圍內(nèi)的等量距離b或d)。
環(huán)形導(dǎo)線42已經(jīng)提到最好由銅構(gòu)成，而螺絲或者相同作用的接點38、40可由黃銅構(gòu)成。
此外，為取得所希望的均勻供電，在靶子電極與載體20和需要時與固定板30之間具有如銅箔這樣導(dǎo)電性良好的箔。
權(quán)利要求
1.用于給構(gòu)成電弧蒸發(fā)裝置的陰極的靶子電極(16)供電的裝置，用于借助于陽極和陰極之間至少一個電弧電流產(chǎn)生的電弧點蒸發(fā)靶子電極，其中，靶子電極至少與支撐(20)外圍導(dǎo)電連接，該支撐本身通過至少一個導(dǎo)電連接(38，40)連接到在蒸發(fā)裝置外面分布的供電接線(42)上，其特征在于，從支撐(20)和/或者靶子電極(16)引出多個在靶子電極的外圍區(qū)域內(nèi)分布的導(dǎo)電連接(38，40)，它們本身通過接線(42)彼此導(dǎo)電連接。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，通向陰極(16，20，32)的導(dǎo)電連接(38，40)通過作為環(huán)，特別是封閉環(huán)構(gòu)成的接線(42)而導(dǎo)電連接。
3.按權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，導(dǎo)電連接(38，40)這樣設(shè)置在靶子電極(16)上，使不取決于各電弧點(44)的位置形成相同的或者基本相同的阻抗。
4.按前述權(quán)利要求至少之一所述的裝置，其特征在于，在靶子電極(16)和支撐(20)之間設(shè)置由導(dǎo)電性良好的材料制成的箔，特別是銅箔。
5.按前述權(quán)利要求至少之一所述的裝置，其特征在于，優(yōu)選作為環(huán)形導(dǎo)線構(gòu)成的接線(42)由特別是銅或者鋁或者含有它們的材料構(gòu)成。
6.按前述權(quán)利要求至少之一所述的裝置，其特征在于，通向陰極的導(dǎo)電連接(38，40)特別是優(yōu)選由黃銅構(gòu)成的螺絲或者螺栓。
7.按前述權(quán)利要求至少之一所述的裝置，其特征在于，導(dǎo)電連接(38，40)展開包絡(luò)線，與靶子電極(16)的圓周幾何形狀相應(yīng)并與其同軸分布。
8.按前述權(quán)利要求至少之一所述的裝置其特征在于，導(dǎo)電連接(38，40)展開四邊形幾何形狀的包絡(luò)線，其中，沿導(dǎo)電連接之間的每個邊形成相同或者基本相同的距離(b，d)。
全文摘要
本發(fā)明涉及給構(gòu)成電弧蒸發(fā)裝置的陰極的靶子電極(16)供電的裝置，用于借助于陽極和陰極之間至少一個電弧電流產(chǎn)生的電弧點蒸發(fā)靶子電極，其中，靶子電極至少與支撐(20)外圍導(dǎo)電連接。為確保所希望的和均勻的蒸發(fā)靶子電極材料，提出從支撐(20)和/或者靶子電極(16)引出多個在靶子電極的外圍區(qū)域內(nèi)分布的導(dǎo)電連接(38，40)，它們從它們那面通過電接線(42)彼此導(dǎo)電連接。
文檔編號H01J37/32GK1513199SQ02811249
公開日2004年7月14日 申請日期2002年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月5日
發(fā)明者H·庫爾廷斯, H 庫爾廷斯 申請人:瑞士-普拉斯股份有限公司, 赫伯特M·加百利