[发明专利]涂布系统

说明书

一种涂布系统，包含涂布室，该涂布室具有外围室壁、顶壁和底壁。该外围室壁限定室中心。等离子体源定位在该室中心处。该涂布系统还包含固持多个待涂布基板的样品保持器，该样品保持器可在距该室中心的第一距离处绕该室中心旋转。第一隔离屏蔽件绕该室中心定位在距该室中心的第二距离处，该第一隔离屏蔽件带负电荷。

技术领域

在至少一方面，本发明涉及电弧沉积系统和相关方法。具体来说，本发明涉及一种用于高容量PE-CVD处理的等离子体通道

背景技术

使用物理气相沉积(PVD)源和低压化学气相沉积(CVD)源进行涂层沉积和表面 处理。在过去的25年中，已经建立了作为高度电离的等离子体的可靠来源的阴极电弧 沉积(即一种物理沉积)，以用于沉积来自如锆、钛、铬、铝、铜及其合金等导电靶材 料的反应涂层及未反应涂层。在电弧蒸发过程中产生的高度电离的等离子体和相关的电 子束也用于如离子溅射、蚀刻、注入和扩散过程等表面处理技术中。在典型的阴极电弧 涂布过程中，电弧使来自阴极靶的材料汽化。然后在基板上冷凝汽化材料以形成涂层。

尽管阴极电弧系统工作良好，但是这种系统通常仅限于一种或几种应用。由于涂布 系统并且特别是电弧沉积相对较高的资金费用，因此期望任何给定系统能够在许多不同 的应用中操作。这些应用仅包含溅射、仅包含阴极电弧沉积、同时包含溅射加阴极电弧等。

因此，需要具有改进的多功能性的涂布系统。

发明内容

本发明通过在至少一方面提供一种包含一个或多个隔离屏蔽件的涂布系统来解决 现有技术中的一个或多个问题。该涂布系统包含涂布室，该涂布室具有外围室壁、顶壁和底壁。该外围室壁限定室中心。等离子体源定位在该室中心处。该涂布系统包含固持 多个待涂布基板的样品保持器，该样品保持器可在距该室中心的第一距离处绕该室中心 旋转。第一隔离屏蔽件绕该室中心定位在距该室中心的第二距离处，该第一隔离屏蔽件 带负电荷。

在另一实施例中，提供了一种具有外部磁性线圈的涂布系统。该涂布系统包含涂布 室，该涂布室具有外围室壁、顶壁和底壁。该外围室壁、该顶壁和该底壁限定涂布腔和室中心。等离子体源定位在该室中心处，其中该等离子体源包括中心阴极棒。该涂布系 统还包含固持多个待涂布基板的样品保持器。该样品保持器可在距该室中心的第一距离 处绕该室中心旋转。第一带负电荷的隔离屏蔽件绕该室中心定位在距该室中心的第二距 离处。第一同轴磁性线圈定位在该涂布室外部，并且第二同轴磁性线圈定位在该涂布室 外部。

有利地，上文所阐述的涂布系统可以用于许多不同的应用。在一个实例中，该涂布系统可以适用于伴随通过在中心阴极棒与由该外围室壁定位的该远程阳极之间建立的 远程电弧放电对金属气态等离子体进行的电离的等离子体增强磁控溅镀，该等离子体增 强磁控溅镀进一步通过在该隔离屏蔽件内部产生的中空阴极等离子体增强。在另一应用 中，该涂布系统可以仅适用于阴极电弧等离子体沉积或适用于与磁控溅镀相组合的阴极 电弧等离子体沉积，该磁控溅镀通过在该隔离屏蔽件内产生的致密中空阴极等离子体增 强。在另一应用中，该涂布系统可以适用于在带负电荷的金属网容器内产生的中空阴极 气态等离子体中进行离子清洗和离子表面处理。在仍另一应用中，该涂布系统可以适用 于等离子体增强磁控溅镀(PEMS)。

附图说明

图1是包含至少一个隔离屏蔽件的涂布系统的示意性横截面和顶视图；

图2A是包含至少一个隔离屏蔽件的涂布系统的示意性横截面和侧视图；

图2B是包含至少一个隔离屏蔽件的涂布系统的垂直于图2A的视图的示意性横截面 和侧视图；

图3是包含至少一个隔离屏蔽件和多个阴极棒的涂布系统的示意性横截面和顶视图；

图4A是包含至少一个隔离屏蔽件和多个阴极棒的涂布系统的示意性横截面和侧视 图；