Hipims溅射的方法和hipims溅射系统的制作方法_2

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操作时间内,S卩,在靶材的使用寿命内,第二部分中的所述 第二外部部段和所述第二内部部段的所述至少主要数量的磁极与所述后侧的所述距离保 持恒定。
[0030] 在根据本发明的方法的另一实施例中,除非矛盾,其可与已经描述和随后描述的 任何实施例结合,在所述靶材的所述HIPIMS操作时间内,所述第二外部部段和所述第二内 部部段的所述至少主要数量的磁极的所述距离相等。
[0031] 在根据本发明的方法的另一实施例中,除非矛盾,其可与已经描述和随后描述的 任何实施例结合,在沿所述第一外部部段和沿所述第一内部部段的磁极上执行可控制地增 加所述至少主要数量的磁极沿第一部分中的所述第一外部部段和所述第一内部部段中的 至少一个与所述后侧的距离。
[0032] 在所述方法的另一实施例中,除非矛盾,其可与已经描述和随后描述的任何实施 例结合,相等地增加沿所述第一外部部段和沿所述第一内部部段中的至少一个的所述至少 主要数量的磁极的距离。
[0033] 在根据本发明的方法的另一实施例中,除非矛盾,其可与已经描述和随后描述的 任何实施例结合,通过沿从所述后侧开始并平行于所述旋转轴线的方向的相等移动,增加 所述第一外部部段和所述第一内部部段的所述至少主要数量的磁极与所述后侧的距离。 [0034] 在根据本发明的方法的另一实施例中,除非矛盾,其可与已经描述和随后描述的 任何实施例结合,在靶材的HIPIMS操作时间内,所述第一外部部段和所述第一内部部段中 的至少一个的所述至少主要数量的磁极与所述后侧的所述距离相等。
[0035] 在根据本发明的方法的另一实施例中,除非矛盾,其可与已经描述和随后描述的 任何实施例结合,在靶材的HIPIMS操作时间内,沿所述第一外部部段和所述第一内部部段 的磁极的所述距离相等,并且其中,在所述靶材的所述HIP頂S操作时间内,沿所述第二外 部部段和所述第二内部部段的与磁极相距的所述距离也相等。
[0036] 在根据本发明的方法的另一实施例中,除非矛盾,其可与已经描述和随后描述的 任何实施例结合,沿所述第一外部部段磁极与所述旋转轴线的平均距离大于沿所述第二外 部部段磁极与所述旋转轴线的平均距离。
[0037] 在根据本发明的方法的另一实施例中,除非矛盾,其可与已经描述和随后描述的 任何实施例结合,沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个可控制地增加全 部磁极与所述后侧的距离。
[0038] 在根据所述方法的上一实施例的另一实施例中,沿所述第一外部部段和所述第一 内部部段可控制地增加所述磁极与所述后侧的距离。
[0039] 在根据本发明的方法的另一实施例中,除非矛盾,其可与已经描述和随后描述的 任何实施例结合,沿所述第一外部部段的至少一个第一轨迹限定距离所述旋转轴线的最大 距离1?_,并且其中,沿所述第二外部部段的至少一个第二轨迹限定距离所述旋转轴线的最 小距离R_,并且其中,所述第一部分被第一极限轨迹限制在所述第一轨迹的一侧,所述第 一极限轨迹与所述旋转轴线相距距离Rel,其不小于 ReI= (URmin) /2 并且其中,此外,所述第一部分被第二极限轨迹限制在所述第一轨迹的另一侧,所述第 二极限轨迹与所述旋转轴线相距距离其不小于Re2= (UU /2。
[0040] 在根据本发明的方法的另一实施例中,除非矛盾,其可与已经描述和随后描述的 任何实施例结合,在所述革G材的所述HIPIM操作时间内,按逐步和稳定方式中的至少一种 执行可控制地增加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的所述至少一个的所述至 少主要数量的磁极与所述后侧的所述距离。
[0041] 在根据本发明的方法的另一实施例中,除非矛盾,其可与已经描述和随后描述的 任何实施例结合,根据与所述靶材的周界相邻的所述溅射表面的侵蚀深度执行可控制地增 加沿所述第一外部部段和所述第一内部部段中的至少一个的所述至少主要数量的磁极的 所述距离,并且由此,在另一好的实施例中,被选定为近似等于与所述靶材的所述周界相邻 的所述溅射表面的侵蚀深度。
[0042] 在根据本发明的方法的另一实施例中,除非矛盾,其可与已经描述和随后描述的 任何实施例结合,通过预定的距离与时间特征,控制可控制地增加沿所述第一外部部段和 所述第一内部部段中的至少一个的所述至少主要数量的磁极的所述距离。
[0043] 在根据本发明的方法的另一实施例中,除非矛盾,其可与已经描述和随后描述的 任何实施例结合,所述磁极是磁体的磁极,所述磁体的偶极方向被布置为至少基本上平行 于所述旋转轴线。
[0044] 所述问题还由HIP頂S溅射系统解决,所述系统包括具有溅射表面和后表面的靶 材结构。所述系统还包括沿所述后表面的磁体结构以及枢转或旋转驱动器,其操作性地连 接到所述磁体结构,从而围绕垂直于所述后表面的旋转轴线枢转或旋转所述磁体结构。所 述磁体结构包括沿一对闭环布置的磁极,所述一对闭环中的外部闭环完全围绕所述一对闭 环中的内部闭环,并且远离所述闭环中的所述内部闭环。朝向所述后侧并且沿所述一对闭 环中的一个布置的所述磁极的磁极性与朝向所述后侧并且沿所述一对闭环中的另一个布 置的所述磁极的磁极性相反。
[0045] 所述磁体结构被细分成第一部分和第二部分,由此所述一对外部闭环被细分成在 所述第一部分中的第一外部部段和在所述第二部分中的第二外部部段,并且由此所述一对 闭环中的内部闭环被细分成在所述第一部分中的第一内部部段和在所述第二部分中的第 二内部部段。
[0046] 由此,所述第一外部部段比所述第二外部部段距离所述旋转轴线更远,都是相对 于所述旋转轴线沿径向方向考虑的。
[0047] 移位驱动器操作性地互相连接在所述第一部分和所述第二部分之间。
[0048] HIP頂S供应发生器操作性地连接到所述靶材结构。
[0049] 移位控制单元操作性地连接到所述HIP頂S供应发生器和所述移位驱动器,并且 适于根据所述HIP頂S供应发生器对所述靶材的操作时间控制所述移位驱动器,从而使得 所述第一部分移动远离所述靶材的所述后侧的距离大于所述第二部分移动远离所述后侧 的距离。
[0050] 在根据本发明的系统的好的实施例中,所述枢转或旋转驱动器和所述移位驱动器 都相对于所述靶材结构固定地安装。
[0051] 根据本发明的系统的其他实施例可由根据本发明的方法的不同实施例推导出。
[0052] 利用本发明,在其所有方面下,可以在靶材的整个HIP頂S操作时间内控制峰值电 流脉冲值,特别是使这些数值保持至少近似恒定。
[0053] 因此,所述方案最一般地源于如EP_01908090_B1中描述的具有轴向调整部分的 磁体结构,但由于在靶材使用寿命内,即,在靶材的HIP頂S操作时间内,内部部分例如沿 轴向静止,而外部部分相对于靶材后侧收缩(即,增加磁体结构的外部部分与靶材后侧的距 离),因而适用于HIP頂S溅射。在第一近似方案中,这种收缩可等于靶材的侵蚀深度。
【附图说明】
[0054] 现在将参照附图进一步例示本发明。
[0055] 附图示出了: 图1示出了根据HIPIMS溅射涂覆所应用的靶材电压的电流增加,其中,利用100微秒 的脉冲; 图2示出了在靶材使用寿命内具有100微秒的脉冲长度并且靶材后侧和磁体结构之间 的距离恒定的情况下用于HIP頂S溅射涂覆过程的电流脉冲的演变; 图3示出了可用于实践本发明的磁体结构的顶视图; 图4a最示意性地示出了根据本发明的磁体结构相对于HIP頂S溅射靶材的后侧的初始 位置; 图4b离开图4a所示的位置,根据本发明的已建立的磁体结构的位置是作用在靶材上 的HIP頂S的增加的操作时间的函数,并且利用示意性的简化功能块/信号流表示法示意性 地示出了驱动和控制构件; 图5示出了简化的剖视图,根据本发明的用于磁体结构的当今可用的驱动装置; 图6示出了在HIPIMS溅射操作的靶材使用寿命内,100 y s脉冲下HIPIMS的电压和电 流脉冲,如创造性地实现的。
[0056] 磁体结构附图标记概述 部分I 部分II 载体I' 载体II' 第一外部部段Icil 第二外部部段1。" 第一内部部段I11 第二内部部段I111 外部闭环1。 内部闭环I1 一对环1
【具体实施方式】
[0057] 图3在顶视图中示出了在本发明的框架下可采用的靶材结构,即,用于合适地控 制HIP頂S操作的脉冲电流峰值。磁体结构包括磁极,其沿一对闭环1布置,即外环1。和内 环I1。实际上是几何轨迹的外环1。完全围绕实际上也是几何轨迹的内环I1。该对环1的 两个环彼此隔开。
[0058] 朝向靶材结构的后侧并沿闭环中的一个(比如说该对环1中的环1。)布置(从以下 描述中显然可知)的磁极具有与朝向所述后侧并沿闭环中的另一个(比如说该对环1中的环 I 1)布置的磁极的极性N相反的磁极性,例如S。
[0059] 如图3示意性地示出的,所述磁极沿所述环I1Uci以下述方式布置,即,各个磁极实 际上形成连续的磁极表面,但沿各个环考虑也可彼此分开或间隔开。
[0060] 如图3示意性地示出的,一对1闭环1。和I i被环形间隔3细分成第一部分I和第 二部分II。整个磁体结构进一步围绕旋转轴线A可旋转或可枢转地被安装,旋转轴线A垂 直于图3的平面并且(图3中未示出)操作性地耦接到枢转或旋转驱动器。
[0061] 通过将一对1环1。和1 分成两个部分I、II,外环1。被细分成位于第一部分I 中的第一外部部段1。:和位于第二部分I
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