RU2018120892A - Компоновочная схема и способ ионно-плазменного распыления для оптимизированного распределения потока энергии - Google Patents

Claims (14)

1. Компоновочная схема ионно-плазменного распыления, причем компоновочная схема ионно-плазменного распыления включает в себя N количество распыляемых катодов или частичных катодов T_i с i = от 1 до N и n количество генераторов G_j мощности ионно-плазменного распыления с j = от 1 до n, отличающаяся тем, что N является целым числом и N≥2, а n также является целым числом и n≥2, причем компоновочная схема ионно-плазменного распыления включает в себя переключатели Sb_j на мостовой схеме для коммутации отбора мощности P_j соответствующего генератора G_j мощности ионно-плазменного распыления и импульсные переключатели Sp_i для распределения соответствующих отборов мощности P_j на соответствующие распыляемые катоды T_i, причем компоновочная схема ионно-плазменного распыления выполнена таким образом, что она может эксплуатироваться по меньшей мере в двух различных вариантах коммутации, причем

в первом варианте коммутации соответствующие отборы мощности P_j n-ных генераторов G_j мощности ионно-плазменного распыления соответственно посредством переключателей на мостовой схеме могут коммутироваться таким образом, что обеспечивается суммарная мощность Р ионно-плазменного распыления, которая соответствует сумме отборов мощности P_j, то есть

и причем посредством генерирования последовательности импульсов, с помощью соответствующих импульсных переключателей генерируется последовательность импульсов мощности с импульсной мощностью Р и периодом последовательности Т, причем отдельные импульсы мощности распределяются во времени на соответствующие распыляемые катоды T_i, причем распыляемые катоды соответственно запитываются во время длительности t_i импульса, а период Т соответствует сумме длительностей импульсов, то есть

и

во втором варианте коммутации распыляемые катоды эксплуатируются по меньшей мере в двух отдельных компоновочных подсхемах А и В ионно-плазменного распыления, причем для эксплуатации компоновочных подсхем ионно-плазменного распыления отборы мощности соответственно с nA количества генераторов мощности ионно-плазменного распыления и с nB количества генераторов мощности ионно-плазменного распыления соответственно посредством переключателей на мостовой схеме могут коммутироваться таким образом, что обеспечивается первая импульсная мощность

и вторая импульсная мощность

причем nA+nB=n, и причем посредством соответствующего генерирования последовательности импульсов, с помощью соответствующих импульсных переключателей генерируется соответственно первая последовательность импульсов мощности с импульсной мощностью P_A и периодом последовательности T_A и вторая последовательность импульсов мощности с импульсной мощностью P_B и периодом последовательности T_B, причем отдельные импульсы мощности распределяются во времени на распыляемые катоды соответствующих компоновочных подсхем ионно-плазменного распыления, причем NA соответствует количеству распыляемых катодов в первой компоновочной подсхеме ионно-плазменного распыления A, a NB соответствует количеству распыляемых катодов во второй компоновочной подсхеме ионно-плазменного распыления В, и NA+NB=N, и причем период последовательности T_A соответствует сумме длительностей импульсов для распыляемых катодов в первой компоновочной подсхеме ионно-плазменного распыления А, а период последовательности T_B соответствует сумме длительностей импульсов для распыляемых катодов во второй компоновочной подсхеме ионно-плазменного распыления В, то есть

и

2. Компоновочная схема по п. 1, отличающаяся тем, что N=n.

3. Компоновочная схема по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что P_A=P_B.

4. Компоновочная схема по одному из пп. 1-3, отличающаяся тем, что Р=P_A+P_B.

5. Компоновочная схема по одному из пп. 1-4, отличающаяся тем, что NA=NB и/или nA=nB.

6. Вакуумная установка для нанесения покрытий, имеющая компоновочную схему ионно-плазменного распыления по одному из пп. 1-5, отличающаяся тем, что компоновочная схема ионно-плазменного распыления выполнена таким образом, что во время осуществления способа ионно-плазменного распыления могут быть использованы импульсы большой мощности, которые обеспечивают использование больших плотностей мощности ионно-плазменного распыления со значениями 100 Вт/см² или более, предпочтительно - 300 Вт/см² или более.

7. Вакуумная установка по п. 6, отличающаяся тем, что N=n.

8. Вакуумная установка по п. 6 или 7, отличающаяся тем, что P_A=P_B.

9. Вакуумная установка по одному из пп. 6-8, отличающаяся тем, что Р=P_A+P_B.

10. Вакуумная установка по одному из пп. 6-9, отличающаяся тем, что NA=NB и/или nA=nB.

11. Способ нанесения покрытий на подложки посредством магнетронного распыления импульсами большой мощности, причем способ магнетронного распыления импульсами большой мощности осуществляют с помощью вакуумной установки для нанесения покрытий по одному из пп. 6-10.

12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что, по меньшей мере, для осаждения слоя покрытия посредством способа магнетронного распыления импульсами большой мощности компоновочную схему ионно-плазменного распыления переключают на вариант коммутации по меньшей мере с двумя компоновочными подсхемами ионно-плазменного распыления, и причем обеспечивают коэффициент увеличения скорости нанесения покрытий по сравнению со способом магнетронного распыления импульсами большой мощности, который осуществлялся бы с помощью компоновочной схемы ионно-плазменного распыления при первом варианте коммутации.