发明名称 电弧蒸发器、驱动电弧蒸发器之方法及离子电镀装置
摘要 一种电弧蒸发器包括:一阳极;当作阴极的蒸发源电极;及用以在阳极及蒸发源电极间,供应交流方波电弧电流的电流控制单元。
申请公布号 TWI237666 申请公布日期 2005.08.11
申请号 TW090123177 申请日期 2001.09.20
申请人 新明和工业股份有限公司;星辰钟表股份有限公司 发明人 泷川志朗;能势功一;小泉康浩;堀崇展;宫行男
分类号 C23C14/00 主分类号 C23C14/00
代理机构 代理人 林镒珠 台北市中山区长安东路2段112号9楼
主权项 1.一种电弧蒸发器,其包括:一阳极;当作阴极的一蒸发源电极;及一电流控制单元,其用以在阳极及蒸发源电极间供应交流方波电弧电流。2.根据申请专利范围第1项之电弧蒸发器,其中该交流方波的电弧电流具有一周期中比负値周期为短之正値周期。3.根据申请专利范围第1项之电弧蒸发器,其中该交流方波电弧电流的频率可以是400Hz或更高。4.根据申请专利范围第1项之电弧蒸发器,其中该交流方波电弧电流之频率可以在1kHz及10kHz之间。5.根据申请专利范围第1项之电弧蒸发器,其中该电流控制单元能够至少控制交流方波电弧电流的频率、交流方波电弧电流周期中正値周期和负値周期的比率、及交流方波电弧电流周期中正値之绝对値和负値之绝对値的比率之一。6.根据申请专利范围第1项之电弧蒸发器,又包括:用以侦测从蒸发源电极蒸发的阴极材料所组成之蒸发粒子的粒子大小之粒子大小侦测器,且其中电流控制单元被用以基于由粒子大小侦测器所侦测之粒子大小,来调整控制电弧电流的平均値。7.根据申请专利范围第6项之电弧蒸发器,其中该粒子大小侦测器包括:一对电极,其系彼此相对放置,且一直流电场形成于其间;一粒子收集器,其用以捕捉通过电极之间空间之蒸发粒子,且因此被一预定量偏移;及用以侦测由粒子收集器所捕捉之蒸发粒子所形成之电流値的电流侦测电路。8.根据申请专利范围第6项之电弧蒸发器,其中该粒子大小侦测器包括:一发光单元,用以往蒸发粒子贴附且形成一薄膜于其上的基底表面发射光线;一光接收单元,用以侦测从发光单元发射及基底表面上反射的强度;及一控制电路,用以侦测从发光单元发射的强度及由光接收单元所侦测之光线强度的比率。9.一种用以驱动电弧蒸发器之方法,其具有一阳极、当作阴极的一蒸发源电极、及一电流控制单元,用以在阳极极蒸发源电极之间,供应交流方波电弧电流,该方法包括控制:至少控制电弧电流的频率、每周期中正値周期和负値周期的比率、及每周期中正値之绝对値和负値之绝对値的比率之一。10.根据申请专利范围第9项,用以驱动电弧蒸发器之方法,其中电弧电流的频率可以被控制。11.根据申请专利范围第9项,用以驱动电弧蒸发器之方法,其中在电弧电流的每一周期中之正値周期和负値周期的比率可以被控制。12.根据申请专利范围第9项,用以驱动电弧蒸发器之方法,其中在电弧电流的每周期中,正値之绝对値和负値之绝对値的比率可以被控制。13.一种离子电镀装置,其包括:一真空密室;提供在真空密室之中的一基底支撑器,用以支撑该基底;及一电弧蒸发器,使用交流方波电弧电流,来蒸发真空密室中的阴极材料。14.一种能够在密室中执行离子电镀及电浆化学气相沉积之离子电镀装置,其包含:一密室,其具有排泄部位及供应材料气体的一材料气体供应部位;一排泄帮浦,用以经由排泄部位排泄密室;设置在密室中的一基底支撑器,用以支撑基底;一电弧蒸发器,用以蒸发密室中的阴极材料;用以打开/关闭材料气体供应部位的构件;一可打开盖子,用以盖住电弧蒸发器之阴极材料蒸发部位;及一射频电源供应器,用以产生密室中的电浆。15.根据申请专利范围第14项之离子电镀装置,其中该电弧蒸发器,使用交流方波电弧电流,来蒸发真空密室中的阴极材料。16.一种离子电镀装置,其包括:一真空密室;提供在蒸气密室中的一基底支撑器,用以支撑基底;一电弧蒸发器,其使用交流方波电弧电流以蒸发蒸气密室中的阴极材料;及一射频电源供应器,用以产生蒸气密室中的电浆。17.一种电弧蒸发器,其包括:一阳极;当作阴极的一蒸发源电极;一电流控制单元,用以在阳极及蒸发源电极之间供应电弧电流;一偏移单元,用以偏移从蒸发源电极所蒸发之阴极材料所组成的蒸发粒子;及用以转动偏移单元的构件。18.一种电弧蒸发器,其包括:一阳极;当作阴极的一蒸发源电极;一电流控制单元,用以在阳极及蒸发源电极之间供应电弧电流,具有相对于时间轴实质垂直上升,且然后逐渐或步阶下降波形的电弧电流。19.根据申请专利范围第18项的电弧蒸发器,其中该电弧电流的波形可以是锯齿波。20.根据申请专利范围第18项的电弧蒸发器,其中该电弧电流的波形也可以系重复的步阶波。21.一种离子电镀装置,其包括:一真空密室;提供在蒸气密室中的一基底支撑器,用以支撑基底;及一电弧蒸发器,其使用电弧电流以蒸发蒸气密室中的阴极材料,具有相对于时间轴实质垂直上升,且然后逐渐或步阶下降波形的电弧电流。22.一种离子电镀装置,其包括:一真空密室;提供在蒸气密室中的一基底支撑器,用以支撑基底;一电弧蒸发器,其使用电弧电流以蒸发蒸气密室中的阴极材料;具有相对于时间轴实质垂直上升,且然后逐渐或步阶下降波形的电弧电流;及一射频电源,用以产生真空密室中的电浆。图式简单说明:图一系示意地显示根据本发明第一实施例之蒸发器及离子电镀装置的剖面图;图二系示意地显示图一之电弧蒸发器的电流控制单元之架构的方块图;图三系示意地显示图一之电弧蒸发器的粒子大小侦测器架构的图示;图四系显示从图一之电弧蒸发器的电流控制单元输出之电流波形图;图五系示意地显示粒子大小侦测器的另一种架构之剖面图;图六系示意地显示根据本发明第二实施例之离子电镀装置的架构之剖面图;图七系示意地显示根据本发明第三实施例之离子电镀装置的架构之剖面图;图八系示意地显示根据本发明第四实施例之离子电镀装置的架构之剖面图;图九系表列显示根据本发明第六实施例之电弧蒸发器的电弧电流,及蒸发材料所组成之薄膜反射之波形;图十系表列显示根据本发明第六实施例之电弧蒸发器的电弧电流,及蒸发材料所组成之薄膜反射之波形。
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