專利名稱：運(yùn)行脈沖式電弧蒸發(fā)源的方法以及具有脈沖式電弧蒸發(fā)源的真空處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分所述的用于對(duì)工件進(jìn)行 表面處理的具有電弧蒸發(fā)源的真空處理設(shè)備，以及如權(quán)利要求l4的前 序部分所述的一種運(yùn)行電弧蒸發(fā)源的方法。
背景技術(shù)：
通過饋給電脈沖運(yùn)行也稱為電火花陰極的電弧蒸發(fā)源長(zhǎng)期以來為 所屬技術(shù)領(lǐng)域所公知。用電弧蒸發(fā)源可以經(jīng)濟(jì)地達(dá)到高的蒸發(fā)速度并 且從而在涂層時(shí)達(dá)到高的沉積速度。此外，只要對(duì)所述脈沖運(yùn)行沒有較高的要求并且所述脈沖或多或少地僅限于觸發(fā)一種DC放電，則這樣 的源的結(jié)構(gòu)在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單。所述源在典型地約IOOA或以上的 電流和幾伏至幾十伏的電壓條件下工作，這可以用相對(duì)成本合算的直 流電源實(shí)現(xiàn)。這樣的源的一個(gè)重要缺點(diǎn)在于，在陰極斑的區(qū)域中發(fā)生 非?？焖僮兓陌斜砻嫒廴冢纱藰?gòu)成熔滴，即所謂的微滴，然后所 述熔滴被作為飛濺物甩脫并且凝結(jié)在所述工件上，從而不受歡迎地影 響層特性。例如由此使得層結(jié)構(gòu)不均勻并且劣化表面粗糙度。在對(duì)層 質(zhì)量高要求的情況下往往在商業(yè)上不能夠采用這樣產(chǎn)生的涂層。因此 人們已經(jīng)嘗試減輕所述問題，其中用電源的純脈沖運(yùn)行來運(yùn)行電弧蒸 發(fā)源。盡管用脈沖運(yùn)行已經(jīng)可以部分地提高電離，然而視運(yùn)行參數(shù)的 設(shè)置而異卻負(fù)面地影響所述飛濺物形成。采用反應(yīng)氣體在反應(yīng)等離子中在金屬靶上沉積化合物的可行性直 到現(xiàn)在都非常有限，因?yàn)樵谶@樣處理的情況下附加地加大了飛濺物形 成的問題，尤其是要產(chǎn)生不導(dǎo)電的也就是介電的層時(shí)，例如在采用氧 作為反應(yīng)氣體情況下的氧化物。在這樣情況下所述工藝固有的、用一 個(gè)不導(dǎo)電層重新覆蓋電弧蒸發(fā)源的靶表面和反電極譬如陽極以及所述 真空處理設(shè)備的其它部分，將導(dǎo)致完全不穩(wěn)定的特性并且甚至導(dǎo)致熄 弧。在這種情況下必須總要重新觸發(fā)所述電弧，不然由此會(huì)使得完全
不能夠進(jìn)行所述處理。在EP0666335B1中提出，為了用 一個(gè)電弧蒸發(fā)器沉積純金屬材料 向所述直流電流疊加一種脈沖式的電流，以由此降4氐DC基礎(chǔ)電流，從 而減少所述飛'減物形成。在此需要達(dá)5000A的脈沖電流，該電流應(yīng)當(dāng) 在100Hz至50kHz范圍內(nèi)的相對(duì)低的頻率下用電容器放電產(chǎn)生。這種 做法提出用于在用一個(gè)電弧蒸發(fā)源非反應(yīng)地蒸發(fā)純金屬靶的情況下阻 止微滴形成。然而在該文獻(xiàn)中沒有說明沉積不導(dǎo)電的、介電層的技術(shù) 方案。穩(wěn)定性，尤其是在;;造i緣:的情'況下。:其它的p;D工藝:例如噴濺)相反，借助于電弧蒸發(fā)的絕緣層只能夠用導(dǎo)電的靶制造。用高頻 進(jìn)行的工作，譬如在噴濺的情況下，直到現(xiàn)在都缺乏用高頻運(yùn)行大電 流電源的技術(shù)。用脈沖式電源進(jìn)行的工作是一個(gè)選擇。然而，如前所 說明的這樣就總是要重新觸發(fā)電弧，或者要把脈沖頻率選擇得大到不 會(huì)滅弧。這在應(yīng)用特定的材料譬如石墨時(shí)一定程度上是起作用的。在靶表面被氧化的情況下不能夠通過機(jī)械接觸和借助于DC電源 進(jìn)行新的觸發(fā)。其它的快速觸發(fā)的類型在技術(shù)上是高耗費(fèi)的并且在其 觸發(fā)頻率上受限。在所述反應(yīng)的電弧蒸發(fā)中的真正問題是在靶上和在 所述陽極或者涂層腔上覆蓋絕緣層。這種覆蓋提高了火花放電的點(diǎn)火 電壓，導(dǎo)致飛濺物和飛弧的增加，這是一種以火花放電的中斷結(jié)束的 過程。對(duì)所述靶的涂層帶來了島生長(zhǎng)，這減少了導(dǎo)電的表面。 一種強(qiáng) 稀釋的反應(yīng)氣體(例如氬/氧混合氣體)可以延遲這種在所述耙上的生 長(zhǎng)，但是過程穩(wěn)定性的基本問題沒有得到解決。根據(jù)US5103766的提 議，即用相應(yīng)的新觸發(fā)交替地運(yùn)行所述陰極和陽極，盡管對(duì)過程穩(wěn)定 性起作用，但是卻導(dǎo)致飛濺物的增加。如在反應(yīng)噴濺時(shí)可能的那樣通過一種脈沖式電源的出路在傳統(tǒng)的 電火花蒸發(fā)的情況下走不通。這是因?yàn)槿绻袛嚯娫垂┙o，輝光放電 比電火花的"壽命長(zhǎng)"。為了能夠克服用絕緣層覆蓋靶的所述問題，在制造絕緣層的反應(yīng) 過程中要么把反應(yīng)氣體入口在位置上與所述靶分隔開(于是所述過程 的反應(yīng)性僅在基底上的溫度允許進(jìn)行氧化/反應(yīng)時(shí)才得到保證)，要么 采取飛濺物與電離部分之間的分隔(所謂過濾了的電弧)，并且在過濾以后向所述電離了的蒸汽添加所述反應(yīng)氣體。申請(qǐng)?zhí)枮镃H00518/05 的在先申請(qǐng)為此問題提出了一組方案，在其基礎(chǔ)上本專利申請(qǐng)進(jìn)行了 進(jìn)一步的發(fā)展，因此要求該申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)并且把它作為本申請(qǐng)的組成 部分。與噴賊相反的是，借助于陰極電火花的涂層實(shí)質(zhì)上是一種蒸發(fā)過 程。人們?cè)O(shè)想，在熱的陰極斑與其邊緣之間的過渡部分吸引了不在原 子大小范圍的部分。這種聚結(jié)物作為不能夠在飛濺物中反應(yīng)透的聚結(jié) 物出現(xiàn)在基底上并且造成粗糙的層。在此這種飛濺物的避免和分散至 目前為止是不成功的，甚至于對(duì)于反應(yīng)涂層過程來說完全不成功。在 此，例如在氧氣環(huán)境中于所述火花陰極上附加地還構(gòu)成一個(gè)薄的氧化 層，所述薄氧化層傾向于增加飛濺物的形成。在上述的專利申請(qǐng) CH00518/05中提出了第一技術(shù)方案，所述第一技術(shù)方案尤其適于完全 反應(yīng)的靶表面并且有明顯減少的飛濺物形成。然而值得追求的是進(jìn)一 步減少所述飛濺物以及其大小。此外還希望存在可以另外減少或可縮放所述基底的熱負(fù)荷的手 段，以及在陰極電弧涂層中的低溫處理的手段。在WO-03018862中把等離子源的脈沖運(yùn)行描述為 一種降低基底上 的熱負(fù)荷的可能途徑。然而在此說明的理由可能對(duì)噴濺工藝的領(lǐng)域還 成立。它對(duì)于電弧蒸發(fā)則不產(chǎn)生任何關(guān)系。在現(xiàn)有技術(shù)方面歸結(jié)有以下的缺點(diǎn)1. 在借助于陰極電弧蒸發(fā)的涂層時(shí)的反應(yīng)不充分。2. 沒有解決飛濺物問題的基本方案聚結(jié)物(飛'踐物)不能夠完全 反應(yīng)透—層表面的粗糙性、層結(jié)構(gòu)和化學(xué)計(jì)量的一致性。3. 沒有可以沉積絕緣層的穩(wěn)定的工藝。4. 飛賊物的補(bǔ)充電離手段不夠。5. 實(shí)現(xiàn)低溫過程的手段不充分。6. 所述基底熱負(fù)荷的進(jìn)一步降低不充分。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的任務(wù)在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)。本發(fā)明的任務(wù)尤其 是，用至少一個(gè)電弧蒸發(fā)源經(jīng)濟(jì)地沉積所述層，其方式是通過更好 地電離所蒸發(fā)的材料和參與所述過程的反應(yīng)氣體提高過程中的反應(yīng)。
在這種反應(yīng)過程中應(yīng)當(dāng)明顯降低所述飛濺物的頻度和大小，尤其是在 制造絕緣層的反應(yīng)過程的情況下。此外還應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)較好的過程控制， 譬如控制蒸發(fā)速度、提高層的質(zhì)量、層特性的可調(diào)節(jié)性、改善反應(yīng)的 均勻性以及減低所沉積的層的表面粗糙度。這些改善還在制造分級(jí)的 層和/或合金的情況下有意義。在制造絕緣層的反應(yīng)過程時(shí)的過程穩(wěn)定性應(yīng)當(dāng)普遍地提高。此外 即使在所述方法的經(jīng)濟(jì)性較高的情況下也應(yīng)當(dāng)能夠?qū)崿F(xiàn)低溫處理。此 外還應(yīng)當(dāng)把裝置以及尤其是脈沖式運(yùn)行用的電源的耗費(fèi)保持得很低。其組合出現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明所述任務(wù)通過權(quán)利要求1所述的真空處理設(shè)備以及通過采取如權(quán)利要求13所述的方法完成。從屬權(quán)利要求確定其它有利的 實(shí)施方式。根據(jù)本發(fā)明所述任務(wù)的解決是通過設(shè)置一種用至少一個(gè)電弧蒸 發(fā)源對(duì)所述工件進(jìn)行表面處理的真空處理設(shè)備，所述至少一個(gè)電弧蒸 發(fā)源與一個(gè)DC電源連接并且形成第一電極，其中附加地設(shè)置一個(gè)與所 述電弧蒸發(fā)源分開安放的第二電極，并且這兩個(gè)電極都與一個(gè)脈沖電 源連接。從而在這兩個(gè)電極之間僅用一個(gè)單個(gè)的脈沖電源運(yùn)行一個(gè)附 加的放電路段，所述脈沖電源使得可以在非常良好的工藝可控制性的 情況下對(duì)所參與的材料進(jìn)行特別高的電離。在此所述第二電極可以是另一個(gè)電弧蒸發(fā)源、 一個(gè)噴濺源如一個(gè) 磁源、 一個(gè)工件固定裝置或者所述工件本身，由此在這種情況下把所 述第二電極作為偏置電極運(yùn)行，或者所述第二電極也可以構(gòu)成為蒸發(fā) 缽，所述蒸發(fā)缽構(gòu)成低壓電弧蒸發(fā)器的陽極。一個(gè)尤其優(yōu)選的實(shí)施方式在于，這兩個(gè)電極分別是一個(gè)電弧蒸發(fā) 源的陰極，并且這兩個(gè)電弧蒸發(fā)源分別直接與 一個(gè)DC電源連接以如此 地維持所述電弧電流使得所述電弧或者說這兩個(gè)源的電弧放電在用 所述脈沖電源的雙極運(yùn)行中不會(huì)被熄滅。從而在該配置中只需要一個(gè) 脈沖電源，因?yàn)樵撁}沖電源直接地接在電弧蒸發(fā)器的這兩個(gè)陰極之 間。除了高的電離度和所述過程的良好可控制性以外所述配置還產(chǎn)生 了較高的功效。在這兩個(gè)電極與由此附加產(chǎn)生的脈沖放電路段之間， 相對(duì)于該放電路段地構(gòu)成一個(gè)有負(fù)分量和正分量的雙極脈沖，由此可
以把這種饋入的交變電壓的整個(gè)周期長(zhǎng)度都用于所述過程。實(shí)際上不 出現(xiàn)不被利用的脈沖間歇，并且不論是負(fù)脈沖還是正脈沖都無間斷地 一起用于所述過程。這對(duì)減少飛濺物有用，穩(wěn)定了反應(yīng)涂層過程，提 高了反應(yīng)性和沉積速度，而不必使用附加的昂貴的脈沖電源。這種有沉積所述層。用諸如氬的惰氣運(yùn)行等離子過程公知地是真正穩(wěn)定的。 只要把反應(yīng)氣體用于沉積各種金屬的和半金屬的化合物，該過程就難 于進(jìn)行，因?yàn)檫@樣過程參數(shù)不同，并且由此出現(xiàn)甚至可能使所述過程 完全不能夠進(jìn)行的不穩(wěn)定性。這種問題尤其出現(xiàn)在要產(chǎn)生非導(dǎo)電層的 情況，譬如在用氧氣作反應(yīng)氣體產(chǎn)生氧化層的情況。上述的有兩個(gè)電 弧蒸發(fā)源的安排以簡(jiǎn)單的方式方法解決該問題。用這種安排甚至可以 完全地放棄支持的惰性氣體，譬如氬，并且可以用純反應(yīng)氣體工作， 甚至以令人吃驚的方式用純氧氣工作。通過由此可達(dá)到的不論是蒸發(fā) 的材料還是反應(yīng)氣體如氧氣的高電離度，產(chǎn)生具有較高質(zhì)量的不導(dǎo)電 的層，所述質(zhì)量幾乎夠得上散裝材料的質(zhì)量。在此所述工藝進(jìn)行得非 常穩(wěn)定，并且令人吃驚的是急劇地降低或者近乎完全避免了飛濺物形 成。然而上述的優(yōu)點(diǎn)還可以通過用其它的源作為第二電極來達(dá)到，譬 如用一個(gè)噴濺電極、 一個(gè)偏置電極、 一個(gè)輔助電極或者一個(gè)低壓電弧 蒸發(fā)缽，盡管所述的有利作用不會(huì)達(dá)到在用兩個(gè)電弧蒸發(fā)器構(gòu)成所述 安排的情況下所達(dá)到的程度。


下面參照附圖用實(shí)施例詳細(xì)地說明本發(fā)明。在附圖中圖1示出對(duì)應(yīng)于現(xiàn)有技術(shù)的一種電弧蒸發(fā)器涂層設(shè)備的一個(gè)示意圖；圖2示出具有在用疊加的大電流脈沖運(yùn)行的情況下的兩個(gè)DC饋電 的電弧蒸發(fā)源的如本發(fā)明所述的安排；圖3示出根據(jù)本發(fā)明不接地運(yùn)行的有兩個(gè)DC饋電的電弧蒸發(fā)源和接于其間的大電流電源的安排；圖4示出具有DC饋電的電弧蒸發(fā)源和一個(gè)作為基底固定裝置的第 二電極的安排，同時(shí)具有接入其間的大電流電源；圖5示出具有DC饋電的電弧蒸發(fā)源和作為DC驅(qū)動(dòng)的磁控噴濺源
的第二電極的安排，同時(shí)具有接入其間的大電流電源；圖6示出具有DC饋電的電弧蒸發(fā)源和作為低壓電弧蒸發(fā)裝置的蒸發(fā)缽的第二電極的安排，同時(shí)具有接入其間的大電流電源； 圖7示出所述大電流脈沖電源的電壓脈沖波形。
具體實(shí)施方式
圖1中示出一個(gè)真空處理設(shè)備，所述真空處理設(shè)備展示出用DC電 源(13)運(yùn)行一個(gè)電弧蒸發(fā)源(5)的由現(xiàn)有技術(shù)公知的安排。所述設(shè) 備(1)配備一個(gè)泵系統(tǒng)(2)用于在所述真空處理設(shè)備(1)的腔內(nèi)產(chǎn) 生所需要的真空。所述泵系統(tǒng)(2)使得能夠在〈10—1毫巴的壓力下運(yùn) 行所述涂層設(shè)備，并且還確保用典型的反應(yīng)氣體譬如02、 N2、 SiH4、 碳?xì)浠衔锏鹊冗\(yùn)行。所述反應(yīng)氣體通過一個(gè)氣體入口 (ll)放入腔(10)中并且在所述腔中對(duì)應(yīng)地分布。此外還可以通過另一個(gè)氣體入 口放入附加的反應(yīng)氣體或者還在需要時(shí)放入惰性氣體，譬如氬氣，以 單個(gè)地和/或混合地使用所述氣體。設(shè)置在所述設(shè)備中的工件固定裝置(3)用于容納和電連接在此不再示出的工件，所述工件通常用金屬的 或者陶瓷材料制成，并且把所述工件用這樣的工藝涂敷硬材料層或者 磨損保護(hù)層。 一個(gè)偏置電源(4)與工件固定裝置(3)電連接，用于 在所述工件上加以基底電壓或者說偏置電壓。所述偏置電源(4)可以 是DC或者AC電源，或者是雙極脈沖或者單極脈沖基底電源。通過一 個(gè)過程氣體入口 (11)可以放入惰性氣體或者反應(yīng)氣體，以在所述處 理腔中預(yù)定和控制過程壓力和氣體組成。電弧蒸發(fā)源(5)的組成部分包括具有置于其下方的冷卻板并且優(yōu) 選地具有磁系統(tǒng)的靶5、、設(shè)置在所述靶表面的外圍區(qū)域中的火花塞(7)以及包圍所述耙的陽極(6)。用一個(gè)開關(guān)(14)可以在所述電 源(13)的正極的陽極(6)的浮動(dòng)運(yùn)行與用確定的零電位或者接地電 位的運(yùn)行之間進(jìn)行選擇。用所述火花塞(7)例如在引起所述電弧蒸發(fā) 源(5)的電弧時(shí)產(chǎn)生與所述陰極的短暫接觸并且然后再把它拿開，由 此引起電火花。為此火花塞(7)例如通過一個(gè)限流電阻與陽極電位連 接。如果所述工藝做法需要，所述真空處理設(shè)備(1)可以附加地選用 配備一個(gè)附加的等離子源(9)。在這種情況下，等離子源(9)實(shí)施 為用熱陰極產(chǎn)生低壓電弧的源。所述熱陰極例如可以構(gòu)成為設(shè)置在一 個(gè)小的電離腔中的絲極，在所述小的電離腔中用一個(gè)氣體入口 (8)放 入一種工作氣體，例如氬氣，以產(chǎn)生在真空處理設(shè)備(1)的主腔中展開的低壓電弧放電。 一個(gè)用于形成所述低壓電弧放電的輔助陽極(15) 對(duì)應(yīng)定位地設(shè)置在真空設(shè)備(1)的所述腔中，并且以公知的方式和方 法用一個(gè)在陰極與等離子源(9)和陽極(")之間的DC電源運(yùn)行。 在需要時(shí)可以設(shè)置附加的線圏(10、 10、)，例如圍繞空間處理設(shè)備(l) 放置的斧柄木那樣(helmholzartig)的安排，用于磁聚焦或者引導(dǎo)所述 低壓電弧等離子。根據(jù)本發(fā)明現(xiàn)在除了具有靶電極(5、)的第一電弧蒸發(fā)源(5)以 外還設(shè)置具有笫二靶電極(20、)的第二電孤蒸發(fā)源(20)，如在圖2 中所示。這兩個(gè)電弧蒸發(fā)源(5、 20)各用一個(gè)DC電源(13、 13、)運(yùn) 行，運(yùn)行的方式是所述DC電源用一個(gè)基礎(chǔ)電流確保維持所述電弧放 電。DC電源(13、 13、)對(duì)應(yīng)于當(dāng)今的現(xiàn)有技術(shù)并且可以成本合算地 實(shí)現(xiàn)。構(gòu)成這兩個(gè)電弧蒸發(fā)源(5、 20)的陰極的兩個(gè)電極(5、、 20、) 對(duì)應(yīng)于本發(fā)明與一個(gè)單個(gè)的脈沖電源U6)連接，所述脈沖電源能夠 在這兩個(gè)電極(5、、 20、)上輸出具有一定的脈沖波形和升降沿陡度的 大脈沖電流。在圖2所示的安排中這兩個(gè)電弧蒸發(fā)源(5、 20)的陽極 (6)與處理設(shè)備(1)的地電位關(guān)聯(lián)。如在圖3中所示，還有可能不接地地運(yùn)行所述電弧放電。在此情 況下第一DC電源U3)以其負(fù)極與第一電弧蒸發(fā)源(5)的陰極(5、) 連接并用其正極與第二電弧蒸發(fā)源(20)的對(duì)置的陽極連接。類似地 運(yùn)行第二電弧蒸發(fā)源(2 )，并且第二電源(13、)與第一電弧蒸發(fā)源(5) 的陽極的正極連接。這種對(duì)置地運(yùn)行所述電弧蒸發(fā)源的陽極導(dǎo)致在該 過程中較好地電離所述材料。所述不接地的運(yùn)行或者說懸浮或者浮動(dòng) 地運(yùn)行電弧蒸發(fā)源(5、 20)還可以不采用對(duì)置的陽極饋電進(jìn)行。此外 還可以設(shè)置一個(gè)開關(guān)(14)，以有選擇地在不接地的運(yùn)行和接地運(yùn)行 之間切換。如前所述，構(gòu)成這兩個(gè)電弧蒸發(fā)源(5、 20)的陰極的兩個(gè) 電極(5、、 20、)對(duì)應(yīng)于本發(fā)明與一個(gè)單個(gè)的脈沖電源(l6)連接。這種"雙脈沖模式"的電源必須能夠覆蓋不同的阻抗區(qū)域，并且 即使如此在電壓上也是"硬"的。這意味著，所述電源必須提供大的 電流，并且在此還要基本上電壓穩(wěn)定地運(yùn)行。這樣的電源的一個(gè)例子 與本專利申請(qǐng)?jiān)谕蝗找浴?hào)并列地提出了申請(qǐng)。本發(fā)明的第一且優(yōu)選的應(yīng)用范圍是有兩個(gè)脈沖式電弧蒸發(fā)源(5、20)的陰極電火花蒸發(fā)，如其在圖2中所示。在該應(yīng)用中阻抗在約0.01 Q至1Q的區(qū)間內(nèi)。在此還必須注意，通常在其間"雙脈沖"的所述源 的阻抗是不同的。其原因可能在于該源由不同的材料或者合金構(gòu)成、 所述源的磁場(chǎng)不同或者所述源的材料損耗處于不同的階段?，F(xiàn)在所述 "雙脈沖模式"使得能夠這樣地通過調(diào)節(jié)脈沖寬度來進(jìn)行平衡使得 兩個(gè)源吸收相同的電流。結(jié)果在所述源上導(dǎo)致不同的電壓。當(dāng)然還可 以在電流方面不對(duì)稱地加載所述電源，如果對(duì)于所述過程進(jìn)行是值得 追求的話，這例如是在形成不同材料的分級(jí)層的情況下。相應(yīng)等離子 的阻抗越小，電源的電壓穩(wěn)定性就越難于實(shí)現(xiàn)。因此短的脈沖寬度往 往是有利的。對(duì)不同的輸出阻抗的可切換性或者受控制的可跟蹤性因 此是尤其有利的，如果想要充分地利用其功率的全部范圍的話，所述 功率范圍例如也就是在500V/100A至50V/1000A的范圍，或者如同在 并列申請(qǐng)…號(hào)中實(shí)現(xiàn)的那樣。這樣一種雙脈沖的陰極安排并且尤其是由兩個(gè)電弧蒸發(fā)源構(gòu)成的 雙脈沖的陰極安排的優(yōu)點(diǎn)綜合如下1. 在陡直脈沖情況下提高的電子發(fā)射產(chǎn)生較大的電源(還有基底 電源)和所述蒸發(fā)材料和反應(yīng)氣體的較高的電離；2. 更高的電子密度還對(duì)更快速的基底表面放電起作用，在制造絕 緣層的情況下，就是說在基底上相對(duì)小的再充電時(shí)間(或者還只是偏 壓的脈沖間歇)就足以對(duì)所述構(gòu)成的絕緣層放電；3. 在兩個(gè)陰極的電弧蒸發(fā)源之間的雙極運(yùn)行使得能夠有近于 100%的脈沖-間歇比例(占空比)，而僅一個(gè)源的脈沖總是需要一個(gè) 間歇并且因此效率不是太高；4. 相互對(duì)置的兩個(gè)陰極電弧源的雙脈沖的運(yùn)行把所述基底區(qū)域浸 入致密的等離子中并且提高了該區(qū)域中的反應(yīng)，也提高了反應(yīng)氣體的 反應(yīng)。事實(shí)表明還提高了基底電流；5. 在氧氣環(huán)境中的反應(yīng)處理可以在脈沖式運(yùn)行中達(dá)到更高的電子 發(fā)射值，并且看來基本上避免了像在傳統(tǒng)蒸發(fā)金屬靶的情況下那樣的 電火花區(qū)域的熔融。本發(fā)明的另一個(gè)有利的變例在于，除了電弧蒸發(fā)源(5)的第一電
極以外，利用帶有工件的工件固定裝置(3)作笫二電極，如在圖4中 所示。在此情況下，將所述單個(gè)的脈沖電源(16)連接在電弧蒸發(fā)源 (5)的第一電極(5、)與構(gòu)成為工件固定裝置(3)的所述第二電極之 間。為了能夠達(dá)到穩(wěn)定的放電條件，還可以同時(shí)把電弧蒸發(fā)源(5)的 DC電源附加地與所述第二電極連接，即與所述工件固定裝置連接。用 這樣的偏置運(yùn)行同樣地可以有針對(duì)性地影響電離性能，尤其是在所述 工件表面的區(qū)域中。在該變例中所述阻抗明顯相互不同。在此也可以 進(jìn)行通過電壓脈沖寬度的電流平衡。由于所述基底固定裝置和基底的 電子發(fā)射與所述陰極電弧蒸發(fā)器的電子發(fā)射強(qiáng)烈地不同，因此所得出 的脈沖式電壓沒有過零點(diǎn)(基底總是陽極的)。在該變例中重要的是 在制造絕緣層時(shí)的應(yīng)用和附加的用大的電子流沖擊所述基底的可能 性。這種運(yùn)行尤其是在離解來到所述基底表面附近的氣體并且同時(shí)實(shí) 現(xiàn)高的基底溫度時(shí)受到人們的關(guān)注。 優(yōu)點(diǎn)歸結(jié)如下1. 在基底附近的高反應(yīng)；2. 有效地分解所述反應(yīng)氣體；3. 在沉積絕緣層時(shí)》文電所述基底4. 可以實(shí)現(xiàn)較高的基底溫度。本發(fā)明的另一個(gè)變例在圖5中示出，其中在此在一個(gè)噴霧源(18) 上把所述第二電極構(gòu)成為噴霧靶(噴濺靶)。優(yōu)選的是該噴霧源(18) 構(gòu)成為磁控噴霧源并且在通常的情況下用一個(gè)DC電源(17)饋電。用該配置可以把噴霧技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)與電弧蒸發(fā)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，并且在 反應(yīng)過程的情況下，尤其是在沉積介電層或者是分級(jí)層和合金層的情 況下也能夠這樣地結(jié)合。在該情況下阻抗也非常地不同。所述阻抗在以上說明的電弧蒸發(fā) 源的阻抗與帶有一個(gè)磁控源的噴濺器的阻抗之間(10Q-100O)。如果 應(yīng)當(dāng)進(jìn)行平衡以得到相同的電流，則必須再相應(yīng)地匹配脈沖寬度。尤 其是在這種工作方式的情況下重要的是，把所述DC電源通過一個(gè)例如 包含二極管的濾波器把所述DC電源與脈沖式電源退耦。事實(shí)表明，這 種模式首先對(duì)沉積絕緣層的反應(yīng)過程是有利的，因?yàn)椴恢皇菍?duì)所述電 弧蒸發(fā)源，而且首先還對(duì)所述噴濺源造成非常寬的處理窗口。例如可 以用恒定的反應(yīng)氣體流處理并且避免控制的困難。如果相互對(duì)置地設(shè)
置所述兩個(gè)源，則所述過程等離子穿過所述基底而抵達(dá)另一個(gè)源，并 且阻止所述噴'減靶在寬的區(qū)域上中毒。附加的優(yōu)點(diǎn)是1. 有力地?cái)U(kuò)大噴濺運(yùn)行的處理窗口而沒有靶中毒；2. 尤其是所述噴濺工藝由于較高的電子密度而導(dǎo)致較高的反應(yīng)性。在本發(fā)明的另一個(gè)擴(kuò)展中所述第二電極構(gòu)成為蒸發(fā)缽(22)，所述 蒸發(fā)缽是一種低壓蒸發(fā)裝置的部件，如在圖6中所示。如已經(jīng)說明的 那樣，所述低壓放電用一個(gè)DC電源(21)驅(qū)動(dòng)，所述DC電源以正極 連接到在此用作陽極的蒸發(fā)缽(22)上，并以負(fù)極連接到一個(gè)對(duì)置的 等離子源(9)的燈絲上，所述等離子源在此用作陰極?？梢杂霉?方式把所述低壓電弧放電用所述線圏(10、 10、)聚集在缽(22)上， 其中在所述缽上熔融和蒸發(fā)一個(gè)蒸發(fā)物。脈沖電源(16)還是接在電 弧蒸發(fā)源(5)的電極(5、)與蒸發(fā)缽(22)的笫二電極之間，以達(dá)到 所希望的高電離度。這種做法還在材料難于蒸發(fā)的情況下幫助減少飛 濺物。當(dāng)然還可以把一個(gè)普通的電子射束蒸發(fā)器的缽用作所述脈沖電源 的第二電極。 優(yōu)點(diǎn)是1. 雙運(yùn)行在熱蒸發(fā)的情況下提高電離。2. 熱蒸發(fā)和陰極電孤蒸發(fā)的簡(jiǎn)單結(jié)合。3. 在低壓電弧放電中有效地分解和激勵(lì)反應(yīng)氣體。4. 利用電弧蒸發(fā)的高電子流進(jìn)行另一種熱蒸發(fā)。5. 過程進(jìn)行中具有非常高的靈活性。為了通過在以上說明的本發(fā)明的各種可能的實(shí)施方式中達(dá)到所闡 述的有利的過程特性，所述脈沖電源(16)必須滿足各種條件。在雙 極脈沖形成的情況下必須能夠在從10Hz至500kHz的范圍內(nèi)的一種頻 率下運(yùn)行所述過程。由于電離性能，在此重要的是脈沖的可規(guī)定的升 降沿坡陡度。不論是上升沿U2 (t2-tl) 、 Ul/(t6-t5)還是下降沿U2 (t3-t4) 、 Ul/(t8-t7)在升降沿前后段的相當(dāng)一部分上都應(yīng)當(dāng)測(cè)量到大 于2.0V/ns的陡度。然而它應(yīng)當(dāng)至少在0.02V/ns至2.0V/ns的范圍內(nèi)， 優(yōu)選地至少在0.1V/ns至l.OV/ns的范圍內(nèi)，并且至少在空載運(yùn)行的情
況下也就是說無負(fù)荷的情況下是這樣的，然而優(yōu)選的是有負(fù)荷時(shí)也在所述范圍內(nèi)。如在圖7中的圖解所示，視對(duì)應(yīng)的負(fù)荷大小或者所施加 的阻抗或者對(duì)應(yīng)的設(shè)定而異，所述升降沿的陡度當(dāng)然在運(yùn)行時(shí)起作 用。在雙極圖示中的脈沖寬度如圖7中所示對(duì)t4至tl和t8至t5有利 的是》l"s，其中，間歇t5至t4和W至t8有利地可以是基本上為0， 但是在一定的前提條件下也可以>0ms。如果所述脈沖間歇>0，就把 這種運(yùn)行稱為有間隙的，并且可以例如通過脈沖間隙寬度的可變時(shí)間 推移來調(diào)節(jié)輸入到等離子中的針對(duì)性能量并且調(diào)節(jié)其穩(wěn)定性。如以上 所闡述的，在兩個(gè)不同阻抗的電極之間運(yùn)行所述脈沖電源時(shí)，如果把 脈沖寬度保持得較窄以限制電流上升并且用有間隙的模式運(yùn)行所述脈 沖電源，則在一定的條件下是有利的。尤其有利是，這樣地設(shè)計(jì)所述脈沖電源使得在1000V的電壓下 可以實(shí)現(xiàn)達(dá)到500A的脈沖運(yùn)行，其中，在此必須對(duì)應(yīng)地考慮脈沖間歇 比例(占空比)或者必須針對(duì)所設(shè)計(jì)的電源的可能功率來匹配脈沖間 歇比例(占空比)。除了所述脈沖電壓的升降沿陡度以外優(yōu)選地要注 意，所述脈沖電源(16)能夠在至少1 ms的時(shí)間把電流上升到500A。下面的例子說明如在圖2中所示的本發(fā)明的第一優(yōu)選應(yīng)用。在此 情況下在兩個(gè)陰極的蒸發(fā)源(5、 20)之間運(yùn)行脈沖式的大電流電源 (16)。在該例子中達(dá)到絕緣層的過程穩(wěn)定性、飛賊物的減少和所述 等離子的較高的反應(yīng)。例1:描述一種制造Al-Cr-O層的典型工藝流程。下面說明在采用本發(fā)明條件下的反應(yīng)電火花涂層工藝中的基底處 理的典型流程。除了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的真正的涂層過程以外，還說明涉及 所述基底的預(yù)處理和后處理的其它的工藝步驟。所有這些步驟都可以 包括許多變例，在一定的條件下還可以去掉、縮短或者延長(zhǎng)或者組合 一些步驟。在第一步驟中通常對(duì)所述基底進(jìn)行一種濕化學(xué)清潔，所述濕化學(xué) 清潔可以視材料和以前的層而異不同地進(jìn)行。1. 預(yù)處理(清潔等等)所述基底(本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員公知的方法)2. 在為此設(shè)置的固定裝置中放入所述基底并且送入所述涂層系統(tǒng)中3. 借助于一個(gè)泵系統(tǒng)把所述涂層腔抽吸到約l"毫巴的壓力下，如 本領(lǐng)域內(nèi)普通技術(shù)人員所公知的(前泵/擴(kuò)散泵、前泵/渦流分子泵可以 達(dá)到約10—7亳巴的最終壓力)4. 在一種氬-氬等離子或者一種其它公知等離子處理中用加熱步驟 在真空中開始所述基底預(yù)處理。無限制地這種預(yù)處理可以用以下的參 數(shù)進(jìn)行具有約100A放電電流、到200A、 400A的低壓電弧放電的等離子， 優(yōu)選把所述基底作為這種低壓電弧放電的陽極接入。 氬氣流50sccm 氫氣流300sccm基底溫度500匸(部分通過等離子加熱，部分通過射線加熱) 處理時(shí)間45分鐘優(yōu)選在該步驟中在基底與地或者其它參照電位之間設(shè)置一個(gè)電 源，利用該電源向基底施加DC (優(yōu)選是正的)或脈沖式的DC (單極 的、雙極的)，也可以向基底施加MF或者RF。5. 下個(gè)工藝步驟是開始蝕刻。為此在燈絲與輔助陽極之間運(yùn)行所述 低壓電孤。在基底與地之間接入一個(gè)DC、脈沖式DC、 MF或者RF電 源并且優(yōu)選地用負(fù)電壓加載所述基底。在脈沖的和MF、 RF電源的情 況下還在基底上施加正電壓?？梢詥螛O地或者雙極地運(yùn)行所述電源。 在該步驟中典型的然而并非排它的工藝參數(shù)是氬氣流60sccm4氐壓電弧;故電電流150A基底溫度5001C (部分通過等離子加熱，部分通過射線加熱) 處理時(shí)間30分鐘為了在制造絕緣層的情況下保證所述低壓電弧放電的穩(wěn)定性，要 么用較熱的、導(dǎo)電的輔助陽極工作要么在輔助陽極與地之間接入脈沖 式的大電流電源。6. 開始用所述中間層涂層(約15分鐘)借助于電火花蒸發(fā)涂敷CrN中間層300nm (源電流140A, N2 1200sccm，具有陽180V的雙極偏壓(36jus負(fù)，4ps正)。 所述涂層可以用也可以不用低壓電弧進(jìn)行。 直到此時(shí)都遵循例如在圖1中表示的現(xiàn)有技術(shù)。7. 向功能層的過渡(約5分鐘)在向真正的功能層過渡中把氮?dú)鈴?200sccm下降到約400sccm， 然后接入300sccm的氧氣流。同時(shí)把Cr電火花陰極的DC供電電流提 高到200A。然后接入Al電火花陰極并且同樣用200A的電流運(yùn)行。現(xiàn) 在關(guān)閉氮?dú)饬鞑⑶医又蜒鯕饬魈岣叩?00sccm。8. 用功能層的涂層現(xiàn)在在這兩個(gè)電火花陰極之間把雙極脈沖式大電流電源(16)投 入運(yùn)行，如在圖2中所示。在所描述的過程中用約SOA的時(shí)間上成正 或負(fù)的均值電流工作。正的及負(fù)的電壓區(qū)域的脈沖寬度各為20ms。通 過所述雙極脈沖式電源的電流峰值取決于相應(yīng)的脈沖波形。流過相應(yīng) 的電火花陰極的DC電流與所述雙極脈沖式電流的峰值之間的差不能 低于所述電火花陰極的保持電流，因?yàn)椴蝗痪蜁?huì)發(fā)生熄弧。在所述涂層的頭10分鐘內(nèi)把偏壓從-180V上升到-60V。對(duì)于雙旋 轉(zhuǎn)基底的典型涂層速度在3 ju m/h與6 )i m/h之間。也就是用真正的功能層對(duì)所述基底的涂層是在純反應(yīng)氣體(在該 例的情況下是氧氣)中進(jìn)行的。重要的過程參數(shù)再次總結(jié)為氧氣流300sccm基底溫度5001CDC源電流200A，不論是對(duì)Al源還是對(duì)Cr源。 在這兩個(gè)陰極之間的雙極脈沖式DC電流具有"kHz的頻率。 過程壓力約3xl0^亳巴。如前所說明，所述涂層還可以與低壓電弧的運(yùn)行同時(shí)進(jìn)行。在此 情況下首先在基底附近達(dá)到反應(yīng)的進(jìn)一步提高。此外在涂層過程中同 時(shí)使用所述低壓電弧還有可以減少所述源的DC成分的優(yōu)點(diǎn)。隨著電弧 電流的提高還可以進(jìn)一步地減少所述DC成分。這樣進(jìn)行的涂層工藝在長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)內(nèi)是穩(wěn)定的。所述電火花靶被 覆蓋了薄的、光滑的氧化層。這是所希望的并且是一個(gè)很大程度上無 飛賊物且穩(wěn)定的過程的前提。該覆蓋表明電火花靶上電壓的提高，如 以前的專利申請(qǐng)CH00518/05中已經(jīng)說明的那樣。下面說明三個(gè)其它的應(yīng)用例，然而其中只說明界面和功能層的沉積。
例2:上個(gè)例子中描述了制造一種Al-Cr-O層，其中只使用了兩個(gè)電火 花靶，下面要說明的是在使用4個(gè)電火花靶的情況下的純鋁氧化物層 的過程對(duì)于該涂層使用硬金屬轉(zhuǎn)位式刀片(碳化鎢)作為基底，該硬金 屬轉(zhuǎn)位式刀片已經(jīng)在前面的工藝中被涂敷上1.5]Lim厚的TiN層?；?受到基本上與上述步驟1至5相同的預(yù)處理。但在用功能層涂層之前沒 有沉積特殊的中間層，也就是立即從TiN底層上的功能層開始，而且 去掉步驟6和7。為了沉積功能層(8)用4個(gè)電火花靶工作，并且使用以下過程參數(shù) 分別用170A DC運(yùn)行4個(gè)AL耙.每2個(gè)Al乾的雙極電流脈沖，對(duì)應(yīng)于圖2，施加在所述電源上 的輸出電壓為100V，并且正和負(fù)脈沖寬度各20ns 氬氣流50sccm 氧氣流700sccm 基底偏壓雙極脈沖式的DC， +/-100V" 38ps負(fù)，4 p s正 基底溫度695"C以此方式得到的層以下面的測(cè)度為特征 '在基底雙旋轉(zhuǎn)情況下的層厚度4Mm.層附著性用洛氏(Rockwell)壓入檢測(cè)確定為HF1至HF2。 .微硬度用費(fèi)氏鏡檢法(在F=50mN/20s條件下微壓痕)確定并且 值為HV=1965 (+/-200) ， Y=319Gpa ( =/-12Gpa )。不論對(duì)2G)/0的角區(qū)域還是對(duì)條紋入射(3° )都進(jìn)行所述層的 XRD頻譜分析。這種x線檢查示出具有盡可能少量非晶鋁氧化物的結(jié) 晶層?？梢郧宄匕阉鲣X氧化物識(shí)別為Y-Ah03相。 例3:下一個(gè)例子涉及制造一種鋯氧化物層。在真正地覆蓋功能層以前 用ZrN構(gòu)成的中間層覆蓋所述基底。對(duì)于該覆蓋用4個(gè)靶工作，所述 靶在2Pa的氮分壓下各用170A電流運(yùn)行。所述基底溫度為500"C并且 采用-150V的基底偏壓。該中間層的涂層時(shí)間為6分鐘。為了沉積功能層(8)同樣地用四個(gè)電火花靶工作，對(duì)應(yīng)于圖2， 并且使用以下的過程參數(shù).分別用170A DC運(yùn)行4個(gè)Zr耙每2個(gè)Zr耙的雙極電流脈沖，在所述電源上的輸出電壓為IOOV， 并且正和負(fù)脈沖寬度各20 n s 氬氣流50sccm 氧氣流700sccm'基底偏壓雙極脈沖式的DC， +/-40V, 38ins負(fù)，4ps正 -基底溫度5001C以此方式得到的層以下面的測(cè)度為特征 .在基底雙旋轉(zhuǎn)情況下的層厚度6.5jtim -層附著性用洛氏壓入檢測(cè)確定為HF1。.微硬度用費(fèi)氏鏡檢法(在F=50mN/20s條件下的微壓痕)確定并 且值為HV=2450。'粗糙度的層值為Ra=0.41 m m、 Rz=3.22 m、 Rmax=4.11 m m 磨擦系數(shù)測(cè)定為0.58。通過所述層的XRD頻譜測(cè)量可以確定唯一的斜鋯石結(jié)構(gòu)。 例4:最后的一個(gè)例子涉及制造和分析SiAIN層。在真正地覆蓋功能層 以前用TiN構(gòu)成的中間層覆蓋所述基底。對(duì)于該覆蓋用2個(gè)靶工作， 對(duì)應(yīng)于圖2，所述靶在0.8Pa的氮分壓下各用180A電流運(yùn)行。所述基 底溫度為5001C并且采用-150V的基底偏壓。該中間層的涂層時(shí)間為5 分鐘。-分別用170A的DC電流運(yùn)行2個(gè)Si/Al比為70/30的SiAl耙 .所述2個(gè)Si/Al耙的雙極電流脈沖，在所述電源上的輸出電壓為 IOOV，并且正和負(fù)脈沖寬度各20)LiS 氬氣流50sccm 氧氣流歸sccm.基底偏壓雙極脈沖式的DC， +/-100V, 38ps負(fù)，4 p s正 基底溫度4101C以此方式得到的層以下面的測(cè)度為特征 -在基底雙旋轉(zhuǎn)情況下的層厚度6.5Mm 層附著性用洛氏壓入檢測(cè)確定為HF2。 微硬度用費(fèi)氏鏡檢法(在F-50mN/20s條件下的微壓痕)確定并
且值為HV=1700。 粗糙度的層值為Ra=0.48 y m、 Rz=4.08 jli m、 Rmax=5.21 m m 磨擦系數(shù)確定為0.82。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)工件(3)進(jìn)行表面處理的真空處理設(shè)備，具有電弧蒸發(fā)源(5)，所述電弧蒸發(fā)源包含與一個(gè)DC電源(13)連接的第一電極(5`)，并且具有與所述電弧蒸發(fā)源(5)分開安放的第二電極(3、18、20)，其特征在于，這兩個(gè)電極(5`、3、18、20)都與一個(gè)脈沖電源(16)連接。
2. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，所述笫二電極(2(T) 是另一個(gè)電弧蒸發(fā)源(20)的陰極，并且所述第二電極同樣地與一個(gè) DC電源(13')連接。
3. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二電極U8) 是一個(gè)噴濺源(18)的陰極，尤其是一個(gè)磁控源(18)的陰極，并且 所述第二電極同樣地與一個(gè)電源U7)，尤其是與一個(gè)DC電源連接。
4. 如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二電極(3) 構(gòu)成為工件固定裝置(3)并且與工件(3) —起構(gòu)成偏置電極。
5. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二電極是蒸發(fā) 缽(22)，所述蒸發(fā)缽構(gòu)成低壓電弧蒸發(fā)器(9、 22)的陽極。
6. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，所述第二電極是輔助 電極(22)，優(yōu)選地是用于形成低壓放電的輔助陽極(15)。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一頂所述的設(shè)備，其特征在于，在所述 DC電源(13)與所述脈沖電源(16)之間安放一個(gè)電退耦濾波器，其 中所述退耦濾波器優(yōu)選地包含至少一個(gè)截止二極管。
8. 如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述DC 電源U3)輸出基礎(chǔ)電流，用于基本上無間斷地在所述源(5、 18、 20) 上，尤其是在電弧蒸發(fā)源(5、 20)上維持等離子放電。
9. 如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè) 備具有一個(gè)反應(yīng)氣體入口 。
10. 如權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述脈 沖電源(16)的頻率在lkHz至200kHz的范圍內(nèi)。
11. 如權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述 脈沖電源(16)的脈沖寬度比例不同地設(shè)定。
12. 如權(quán)利要求l至ll中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述脈沖電源(16)的脈沖有間隙地設(shè)定。
13. 如權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述 脈沖電源(16)的脈沖升降沿具有大于10V/ns的陡度，所述陡度至少 在0.02V/ns至2.0V/ns的范圍內(nèi)，優(yōu)選地至少在0.1V/ns至1.0V/ns的范圍內(nèi)。
14. 一種用于在真空處理設(shè)備(3)中對(duì)工件(3)進(jìn)行表面處理的方 法，其中用一個(gè)電弧蒸發(fā)源(5)的第一電極(5、)并且用與所述電弧蒸 發(fā)源(5)分開安放的第二電極(3、 18、 20)在工件(3)上沉積一個(gè) 層，其中向電弧蒸發(fā)源(5)饋給DC電流，其特征在于，這兩個(gè)電極(5、、 3、 18、 20)都與一個(gè)單個(gè)的脈沖電源(16)連接。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，把所述第二電極 (20、)作為另一個(gè)電弧蒸發(fā)源(20)的陰極運(yùn)行，并且把所述第二電極同樣地與一個(gè)DC電源(13、)連接。
16. 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，把所述第二電極(18 ) 作為一個(gè)噴濺源(18)的陰極運(yùn)行，尤其作為一個(gè)磁控源(18)的陰 極運(yùn)行，并且所述第二電極同樣地與一個(gè)電源(l7)，尤其是與一個(gè) DC電源連接。
17. 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述笫二電極(3) 構(gòu)成為工件固定裝置(3)并且與工件(3) —起構(gòu)成偏置電極。
18. 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述第二電極構(gòu)成 為蒸發(fā)缽(22)，并且作為低壓電弧蒸發(fā)器(9、 22)的陽極運(yùn)行。
19. 如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，把所述第二電極作 為輔助電極(22)運(yùn)行，優(yōu)選地作為形成低壓放電的輔助陽極(15) 運(yùn)行。
20. 如權(quán)利要求14至20中任一頂所述的方法，其特征在于，所述 DC電源(13)與所述脈沖電源(16)通過一個(gè)電退耦濾波器退耦，其 中所述退耦濾波器優(yōu)選地包含至少一個(gè)截止二極管。
21. 如權(quán)利要求14至20中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，用基 礎(chǔ)電流運(yùn)行DC電源(13)，使得基本上無間斷地在所述源(5、 18、 20)上，尤其是在電弧蒸發(fā)源(5、 20)上維持等離子放電。
22. 如權(quán)利要求14至21中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，用一 種過程氣體運(yùn)行所述源(5、 18、 20)，所述過程氣體包含一種反應(yīng)氣 體。
23. 如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，用一種過程氣體運(yùn) 行所述源(5、 18、 20)，所述過程氣體只是一種反應(yīng)氣體。
24. 如權(quán)利要求22或23所述的方法，其特征在于，用一種過程氣 體運(yùn)行所述源(5、 18、 20)，其中所述反應(yīng)氣體包含氧氣并且該反應(yīng) 氣體優(yōu)選基本上是氧氣。
25. 如權(quán)利要求14至24中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述 脈沖電源(16)用在lkHz至200kHz范圍內(nèi)的頻率運(yùn)行。
26. 如權(quán)利要求14至25中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述 脈沖電源(l6)用不同的脈沖寬度比例運(yùn)行。
27. 如權(quán)利要求14至26中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述 脈沖電源(16)用有間隙的脈沖運(yùn)行。
28. 如權(quán)利要求14至27中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述 脈沖電源(16)用具有大于2.0V/ns的陡度的脈沖升降沿運(yùn)行，所述陡 度至少在0.02V/ns至2.0V/ns的范圍內(nèi)，優(yōu)選地至少在0.1V/ns至 1.0V/ns的范圍內(nèi)。
29. 如權(quán)利要求14至28中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在包 含反應(yīng)氣體，尤其是只包含反應(yīng)氣體的真空處理設(shè)備(19)中運(yùn)行多 于兩個(gè)的電極(5、 5、、 3、 18、 20),其中只有兩個(gè)電極用一個(gè)單個(gè)的 脈沖電源(16)運(yùn)行，并且把這兩個(gè)電極中的一個(gè)作為一個(gè)電弧蒸發(fā) 源(5)的第一電極(5、)運(yùn)行。
30. 如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，把所述兩個(gè)脈沖式 電極(5、 5、)作為電弧蒸發(fā)源(5、 5、)運(yùn)行，并且把至少一個(gè)其它電 極作為噴濺源(18)運(yùn)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對(duì)工件(3)進(jìn)行表面處理的真空處理設(shè)備，具有一個(gè)電弧蒸發(fā)源(5)，所述電弧蒸發(fā)源包含與一個(gè)DC電源(13)連接的第一電極(5`)，還具有與所述電弧蒸發(fā)源(5)分開安放的第二電極(3、18、20)。這兩個(gè)電極(5`、3、18、20)都與一個(gè)脈沖電源(16)連接地運(yùn)行。
文檔編號(hào)H01J37/32GK101151701SQ200680009516
公開日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2006年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月24日
發(fā)明者A·雷特, B·維德里格, D·倫迪, J·拉姆, V·德弗林杰 申請(qǐng)人:奧爾利康貿(mào)易股份公司(特呂巴赫)