專利名稱：覆層設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有一個(gè)包括一個(gè)抽吸機(jī)構(gòu)和一個(gè)氣體輸送機(jī)構(gòu)的容器(Rezipient)的覆層設(shè)備，在所述容器中安置一個(gè)噴射陰極(Zerstaeuberkathode)和一個(gè)基底支架，并且其中所述容器通過一個(gè)設(shè)置在噴射陰極與基底支架之間的遮擋板分成一個(gè)陰極空間和一個(gè)基底空間。
一種上述形式的覆層設(shè)備是EP 0795 623的主題。對(duì)于在這個(gè)文獻(xiàn)中所示的覆層設(shè)備由氬氣和氧氣組成的工藝氣體靠近基底流進(jìn)基底空間中，并且在遮擋板上方通過一個(gè)陰極空間處的抽吸機(jī)構(gòu)排出。一個(gè)設(shè)計(jì)為λ探頭的測(cè)量機(jī)構(gòu)在陰極空間中用于監(jiān)控陰極空間中的氧氣含量，并且根據(jù)氧氣含量控制噴射陰極的功率。由于共同輸送反應(yīng)氣體和工藝氣體、并且由于通過陰極空間上的抽吸機(jī)構(gòu)排出氣體，就不能夠避免噴射陰極的靶遭受一種可觀的氧濃度。由此導(dǎo)致所不期望的靶氧化，這樣代替一個(gè)所期望的高的金屬氧化率產(chǎn)生一個(gè)低的氧化的氧化率。按照EP 0 795 623的遮擋板具有通過傾斜覆層對(duì)于降低覆層質(zhì)量進(jìn)行抑制的作用。
本發(fā)明要解決的問題是，這樣構(gòu)成一個(gè)上述類型的覆層設(shè)備，使得能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)足夠高的反應(yīng)氣體濃度，以便能夠?qū)崿F(xiàn)所構(gòu)成的覆層的完全反應(yīng)，而不會(huì)由此同時(shí)使靶表面以不期望的方式與反應(yīng)氣體反應(yīng)，并由此導(dǎo)致覆層設(shè)備的效率降低。
這個(gè)問題按照本發(fā)明由此得以解決不僅陰極空間而且基底空間都具有一個(gè)緊挨著的抽吸機(jī)構(gòu)和一個(gè)自身的氣體輸送機(jī)構(gòu)；并且通向陰極空間的氣體輸送機(jī)構(gòu)與一個(gè)工藝氣體源連接，而用于基底空間的氣體輸送機(jī)構(gòu)與一個(gè)反應(yīng)氣體源連接。
通過覆層設(shè)備的這種方案在陰極空間和基底空間中導(dǎo)致盡可能獨(dú)立的氣體通流。按照本發(fā)明反應(yīng)氣體通過遮擋板與濺射過程屏蔽。由此只有無(wú)關(guān)緊要的反應(yīng)氣體量-通常是氧氣量到達(dá)陰極空間，由此導(dǎo)致靶表面較小的反應(yīng)，并由此減小覆層設(shè)備的覆層功率。形成覆層的、源自靶表面的顆粒流穿過遮擋板開孔到達(dá)基底。由于按照本發(fā)明的在容器中構(gòu)成兩個(gè)獨(dú)立的氣體流，在遮擋板中的開孔可以大到很少阻止源自靶表面的顆粒到達(dá)朝向基底的路徑上，而不會(huì)相反不期望地使許多氧氣到達(dá)噴射陰極并在那里導(dǎo)致氧化。已經(jīng)證實(shí)，所述遮擋板對(duì)于濺射顆粒的遮擋作用由于在靶上較少的反應(yīng)氣體分量能夠通過在靶上可實(shí)現(xiàn)的速率提高進(jìn)行過補(bǔ)償。通過按照本發(fā)明的覆層設(shè)備在通過反應(yīng)運(yùn)行的DC噴射陰極產(chǎn)生透明的SnO和ZnO覆層時(shí)已經(jīng)特別明顯地提高覆層效率。
當(dāng)陰極空間和基底空間分別與一個(gè)自身的低壓泵站連接時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)特別良好的氣流分離。
如果不僅在陰極空間中而且在基底空間中所述氣體輸送機(jī)構(gòu)和抽吸機(jī)構(gòu)都設(shè)置在對(duì)置的側(cè)面上，則有利于這兩個(gè)氣流的進(jìn)一步分離。
如果在容器中在噴射陰極與基底之間設(shè)置一個(gè)陽(yáng)極，則有利于進(jìn)一步改善覆層質(zhì)量。
如果按照本發(fā)明的另一改進(jìn)方案所述陽(yáng)極在基底空間中被遮擋板遮蓋地設(shè)置在遮擋板與基底支架之間，則可以盡可能少地阻礙等離子輝光對(duì)覆層生長(zhǎng)的影響。這種陽(yáng)極起到使等離子輝光穿過遮擋板開孔在基底的覆層位置上在縫隙閘的方向上延伸。在此也能夠改善覆層特性。尤其是通過這樣一種陽(yáng)極布置能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)厚的層厚。因?yàn)殛?yáng)極被遮擋板遮蓋，所以不會(huì)導(dǎo)致值得一提的陽(yáng)極覆層。
所述陽(yáng)極可以以常見的方式構(gòu)成。特別有利的是，陽(yáng)極通過兩個(gè)未加熱的管構(gòu)成。因?yàn)镾nO和ZnO覆層具有相對(duì)較高的導(dǎo)電性，所以在基底覆層過程期間被迫產(chǎn)生的陽(yáng)極覆層和其由此出現(xiàn)的功能損失對(duì)于這種覆層材料沒有影響。但是也可以規(guī)定，使通過一個(gè)弱磁場(chǎng)包圍的陽(yáng)極脈沖式地置于負(fù)的電位上，以使陽(yáng)極保持導(dǎo)電和清潔。
但是也可以規(guī)定，所述陽(yáng)極同時(shí)構(gòu)成遮擋板。
如果陰極是一個(gè)雙磁控管陰極(Doppel-Magnetronkathode)，則進(jìn)一步提高覆層設(shè)備的效率。
如果按照本發(fā)明的另一改進(jìn)方案所述陰極是一個(gè)旋轉(zhuǎn)陰極，則所述靶可以盡可能均勻地剝蝕，并因此具有一個(gè)盡可能長(zhǎng)的壽命。
如果按照本發(fā)明的另一改進(jìn)方案在陰極空間中設(shè)置一個(gè)用于反應(yīng)氣體的測(cè)量機(jī)構(gòu)并且所述覆層設(shè)備具有一個(gè)取決于反應(yīng)氣體在陰極空間中濃度的噴射陰極的功率調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，則能夠可靠地避免靶的氧化并由此實(shí)現(xiàn)較低的腐蝕率。
如果在基底的輸送方向上的測(cè)量的遮擋板的遮擋板開孔的長(zhǎng)度與在基底輸送方向上的測(cè)量的噴射陰極的寬度的比例小于0.75、最好為0.5至0.3，已經(jīng)證實(shí)是特別有利的。
本發(fā)明允許不同的實(shí)施形式。為了進(jìn)一步闡明其基本原理在附圖
中簡(jiǎn)示出其中的一個(gè)實(shí)施例并在下面描述。
附圖以截面圖示出一個(gè)按照本發(fā)明的覆層設(shè)備。這個(gè)設(shè)備具有一個(gè)容器1，它通過一個(gè)遮擋板2分成一個(gè)陰極空間3和一個(gè)基底空間4。一個(gè)相對(duì)于容器1電絕緣的噴射陰極5位于陰極空間3中，該陰極對(duì)于這個(gè)實(shí)施例設(shè)計(jì)為磁控管陰極，并且在遮擋板2一側(cè)具有一個(gè)靶6。在遮擋板2下方并被這個(gè)遮擋板遮蓋地在基底空間4中設(shè)置一個(gè)陽(yáng)極7。在圖面上看去一個(gè)氣體輸送機(jī)構(gòu)位于陰極空間3的左側(cè)，該氣體輸送機(jī)構(gòu)與一個(gè)工藝氣體源9連接。在陰極空間3對(duì)面一側(cè)設(shè)置一個(gè)具有一個(gè)低壓泵站11的抽吸機(jī)構(gòu)10。
一個(gè)具有一個(gè)要被覆層的基底13的基底支架12位于基底空間4中。在基底13的輸送方向上測(cè)量的遮擋板2的遮擋板開孔長(zhǎng)度與在基底13的輸送方向上測(cè)量的噴射陰極5的寬度的比例小于0.75，最好為0.5至0.3。與陰極空間3一樣所述基底空間4在與陰極空間3相同的一側(cè)具有一個(gè)與反應(yīng)氣體源15連接的氣體輸送機(jī)構(gòu)14。此外在氣體輸送機(jī)構(gòu)14對(duì)面設(shè)有一個(gè)配有一個(gè)低壓泵站17的抽吸機(jī)構(gòu)16。
為了調(diào)節(jié)覆層過程，在陰極空間3中設(shè)置一個(gè)設(shè)計(jì)為λ探頭的、具有一個(gè)探頭加熱機(jī)構(gòu)(Sondenheizung)20的測(cè)量機(jī)構(gòu)18，該測(cè)量機(jī)構(gòu)與噴射陰極5的一個(gè)功率調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)器19連接。由此測(cè)量在陰極空間3中反應(yīng)氣體的濃度-通常是氧氣濃度，并據(jù)此調(diào)節(jié)噴射陰極5的電壓。
附圖標(biāo)記列表1 容器2 遮擋板3 陰極空間4 基底空間5 噴射陰極6 靶7 陽(yáng)極8 氣體輸送機(jī)構(gòu)9 工藝氣體源10 抽吸機(jī)構(gòu)11 低壓泵站12 基底支架13 基底14 氣體輸送機(jī)構(gòu)15 反應(yīng)氣體源16 抽吸機(jī)構(gòu)17 低壓泵站18 測(cè)量機(jī)構(gòu)19 功率調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)20 探頭加熱機(jī)構(gòu)
權(quán)利要求
1.具有一個(gè)包括一個(gè)抽吸機(jī)構(gòu)和一個(gè)氣體輸送機(jī)構(gòu)的容器(1)的覆層設(shè)備，在所述容器中安置一個(gè)噴射陰極(5)和一個(gè)基底支架(12)，并且其中所述容器(1)通過一個(gè)設(shè)置在噴射陰極(5)與基底支架(12)之間的遮擋板(2)分成一個(gè)陰極空間(3)和一個(gè)基底空間(4)，其特征在于，不僅陰極空間(3)而且基底空間(4)都具有一個(gè)緊挨著的抽吸機(jī)構(gòu)(10，16)和一個(gè)自身的氣體輸送機(jī)構(gòu)(8，14)，并且進(jìn)入到陰極空間(3)中的氣體輸送機(jī)構(gòu)(8)與一個(gè)工藝氣體源(9)連接，而用于基底空間(4)的氣體輸送機(jī)構(gòu)(14)與一個(gè)反應(yīng)氣體源(15)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的覆層設(shè)備，其特征在于，所述陰極空間(3)和基底空間(4)分別與一個(gè)自身的低壓泵站(11，17)連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的覆層設(shè)備，其特征在于，不僅在陰極空間(3)中而且在基底空間(4)中所述氣體輸送機(jī)構(gòu)(8，14)和抽吸機(jī)構(gòu)(10，16)都設(shè)置在對(duì)置的側(cè)面上。
4.如上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的覆層設(shè)備，其特征在于，在容器(1)中在噴射陰極(5)與基底(13)之間設(shè)置一個(gè)陽(yáng)極(7)。
5.如權(quán)利要求4所述的覆層設(shè)備，其特征在于，所述陽(yáng)極(7)在基底空間(4)中被遮擋板(2)遮蓋地設(shè)置在遮擋板(2)與基底支架(12)之間。
6.如權(quán)利要求4所述的覆層設(shè)備，其特征在于，所述陽(yáng)極(7)由兩個(gè)未加熱的管構(gòu)成。
7.如上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的覆層設(shè)備，其特征在于，所述陽(yáng)極(7)同時(shí)構(gòu)成遮擋板(2)。
8.如上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的覆層設(shè)備，其特征在于，所述噴射陰極(5)是一個(gè)雙磁控管陰極。
9.如上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的覆層設(shè)備，其特征在于，所述噴射陰極(5)是一個(gè)旋轉(zhuǎn)陰極。
10.如上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的覆層設(shè)備，其特征在于，在陰極空間(3)中設(shè)置一個(gè)用于反應(yīng)氣體的測(cè)量機(jī)構(gòu)(18)，并且所述覆層設(shè)備具有一個(gè)取決于反應(yīng)氣體在陰極空間(3)中濃度的噴射陰極(5)的功率調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(19)。
11.如上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的覆層設(shè)備，其特征在于，在基底(13)的輸送方向上所測(cè)量的遮擋板(2)的遮擋板開孔的長(zhǎng)度與在基底(13)的輸送方向上所測(cè)量的噴射陰極(5)的寬度的比例小于0.75，最好為0.5至0.3。
全文摘要
在一個(gè)覆層設(shè)備中一個(gè)容器(1)通過一個(gè)遮擋板(2)分成一個(gè)陰極空間(3)和一個(gè)基底空間(4)。不僅陰極空間(3)而且基底空間(4)都具有一個(gè)緊挨著的抽吸機(jī)構(gòu)(10，16)和一個(gè)自身的氣體輸送機(jī)構(gòu)(8，14)，并且進(jìn)入陰極空間(3)的氣體輸送機(jī)構(gòu)(8)與一個(gè)工藝氣體源(9)連接，而基底空間(4)的氣體輸送機(jī)構(gòu)(14)與一個(gè)反應(yīng)氣體源(15)連接。
文檔編號(hào)C23C14/00GK1662672SQ03813834
公開日2005年8月31日 申請(qǐng)日期2003年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月15日
發(fā)明者M·蓋斯勒, A·卡斯特納, B·希什卡, A·普夫魯格, N·馬科梅斯 申請(qǐng)人:應(yīng)用菲林股份有限兩合公司