CN101410546B - 溅射装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种涂敷装置，该装置设计用于通过物理真空沉积过程或化学真空沉积过程或它们的结合来涂敷基片。所述涂敷装置特征在于其采用可旋转的磁电管(14)，该磁电管可由轴向可运动的遮蔽物(18)覆盖。这样的装置能够保持磁电管目标体清洁，或在随后的涂敷步骤之间或甚至过程中清洁该目标体。该遮蔽物还在邻近目标体处提供可控的气体环境。该装置描述为其中磁电管中央放置。通过将基片悬置于绕磁电管转动的行星旋转架(24)上，基片从全角度暴露于溅射源中。

Description

溅射装置

技术领域

本发明涉及使用可旋转目标体作为溅射材料源的涂敷装置。该涂敷装置装备有管状遮蔽物，该遮蔽物可以轴向伸展越过目标体的溅射区或从目标体的溅射区收回。该装置尤其用于混合模式涂敷过程，在这些过程中，物理蒸气沉积(PVD)过程间以化学蒸气沉积(CVD)过程或同时进行。 

背景技术

在光、电、化学、磁或机械的功能涂敷的沉积领域，物理蒸气沉积(PVD)和化学蒸气沉积(CVD)广受欢迎。物理蒸气存积涉及这样的过程，其中涂层通过涂敷原子对基片进行弹导喷淋建立起来。该涂敷原子最初来自通常是固体、有时候是液体的“目标体”。将目标核素传送到基片的优选方式为用高动力能量离子轰击该目标体。惰性气体-典型地例如为氩的惰性气体-的等离子体用作离子源。离子在其向负偏压的目标加速时获得动力能量并将目标原子射向基片。这样的过程称为“溅射沉积”。该等离子体可以通过磁场限制在目标表面附近，该磁场由置于目标体对着等离子体侧一侧的磁体产生，称作“磁电管溅射沉积”的过程。该目标体可以供应直流电、脉冲直流电或交流电源。当现在反应气体-例如氧气或氮气-进入氩气时，在基片的表面将形成复合层，该过程称为“反应磁电管溅射沉积”。在“磁电管溅射沉积”的另外一个变形中，该磁电管可以弄得“不平衡”，区别于“平衡”。“不平衡”意味着部分磁力线在目标体表面不闭合而是散开到基片上。绕着这些磁力线回转的电子然后能够达到基片并产生局部等离子体。这样的过程称为“不平衡磁电管溅射”。 

流向基片的离子流可以通过相对于装置其他部分对基片合适地加 偏压或通过隔离基片使其相对于装置其他部分悬浮而得以控制。然后将产生自偏压以将离子吸向基片。这样的碰撞离子流导致沉积层的进一步稠化，该过程称为“离子镀”。 

化学蒸气沉积本质上是这样的过程，其中气态先行粒子-通常为碳氢化合物-被激活，从而自由基(radicals)在空白的或已经涂敷过的基片的表面上形成随后的化学反应。气态先行粒子的激活可以通过不同方法实现： 

-通过先行粒子热激活。气体的加热可以通过加热基片或反应器的壁实现，或通过采用加热线(热线CVD)实现。采用加热线具有额外的优点，即热放射的电子增加了先行气体的激活程度。 

-通过放射可见(光化学蒸气沉积)、红外或微波电磁波。 

-通过在等离子体(激活的CVD、PA CVD等离子体)中激活。为此，惰性气体原子，通常为氩，混合到先行气体中，以产生等离子体，该等离子体随后在先行气体中产生激活粒子(radicals)。该等离子体可以通过射频电磁场(典型地13.56MHz)激活。 

-这些技术的变形，称为等离子体增强CVD(PE CVD)，采用不平衡磁电管将目标等离子体散发到基片上，从而发生离子镀。 

许多时候，激活的不同模式混合在一起，以控制涂敷性能或提高涂敷速度。 

为了该申请的目的，过程将考虑如下： 

-只要是PVD过程，原子从目标体中驱逐出来。 

-只要是CVD过程，先行气体自由基出现在装置中。 

-“混合过程”中，目标原子被驱逐，同时呈现有有机先行分子。 

越来越多技术上重要的涂层在产生，包括由PVD、反应的PVD和CVD沉积的层的层积和涉及这两个过程同时混合的梯度层的层积。其中一个这样的层积例如描述在WO2005/014882中，其中，首先Ti层沉积在基片上(通过磁电管溅射)，接着是TiN层(通过反应的磁电管溅射)，接着是Ti层，该Ti层逐渐改变而从TiC(混合过程)改变至钻石类涂层(DLC，化学蒸气沉积)。这些专门的涂层在不同应 用中用作硬的和抗磨损的涂层。 

这两个过程在单一装置中的结合对装置提出了许多技术挑战，因为两个过程的要求是不同的。例如，等离子体溅射过程通常发生在压力在0.01Pa和100Pa之间时，而化学蒸气沉积过程可以发生在压力在1Pa和大气压力之间的任何地方。涂层机构也是不同的。在PVD过程中，涂层颗粒流可以或多或少地导向基片，这就有必要引进用于携带基片的行星旋转体，使得有时候在复杂弯曲的基片上的每个点都能够到达。CVD过程基于扩散和一致地涂敷基片。但是它也倾向于覆盖整个沉积腔，包括在沉积腔里的溅射目标体。该溅射目标体由CVD层覆盖，这干扰了目标体在接下来的使用过程中的PVD过程。另外，在“混合模式”过程中，该模式的溅射结合了惰性气体和先行气体的执行(例如Ti目标体在乙炔(C₂H₂)氩气混合物中的溅射)是难以控制的，因为复合层不仅形成在基片上，还形成在目标体上，这导致像电弧(导致从目标体更大块的喷射)和过程不稳定的不受欢迎的现象。因此，在这些过程中存在“目标体污染”问题。 

已经描述有许多使“混合过程”成为可能的反应器。例如描述在WO01/79585中的涂料器，其中显示了安装在可抽空的腔的外壁上的平面目标体。其他用于激发先行气体的源以低压电弧的形式提供，该低压电弧可以在热丝阴极和阳极之间获得。形成的层的稠化由基片和等离子体之间激发的脉冲DC提供。其他都采用平面目标体的反应器描述在DE4011515、US6045667、US6315877和EP0521045中。 

发明内容

本发明的目的在于提供用于涂敷基片的装置，该装置允许稳定的和清洁的混合模式沉积过程。本发明的另一个目的是提供一种方法，该方法排除了混合模式反应器中目标体污染的问题。本发明的还有一个目的是提供一种装置和方法，以允许省时的过程时间表。 

根据本发明的第一方面，提供用于涂敷基片的装置。首先，该装置旨在提供许多相对小的带功能性涂层的基片。该基片可以是机器或 发动机或装置的部件，并通常是单片式的，也即不与其他组件装配在一起。优先选择抗高温的基片，因为过程中可能使基片承受高温负载。因此，基片主要由金属制成，例如钢铁，如同其形态和组分为人所知的。涂敷的涂层可以给予基片专门想要的光、电、磁、化学或机械特性。该装置优先地旨在给基片涂敷机械功能性涂层，例如抗磨擦涂层、抗磨损涂层等。更特别地，该装置尤其—但是不专有地—旨在给基片涂敷包括沉积的层的涂层，这些层以不同类型的过程涂敷，特别地CVD或PVD或两者结合。这样的层积最好包括：一层金属，该金属来自周期表的IVB组、VB组或VIB组，一层所述金属的碳化物或氮化物，一钻石类层或钻石类超微复合层，如同为本领域所知道的。 

这样的装置本质上是一个腔，该腔具有必要的辅助设备，例如泵、压力表、通孔，所述通孔用于抽空该腔。不同的激发方式可以提供在所述腔中，如同在化学蒸气沉积领域所已知的：热线加热源、用于将电磁能量耦合到等离子体的RF天线、低压等离子体电弧等。此外在可抽空腔中还可以具有一个或多个磁电管目标体。与在这些类型的混合过程中只采用平面磁电管的已知装置相比，本发明的装置包括圆柱形磁电管。这样的圆柱形磁电管为本领域所已知，尽管主要是在大面积溅射领域。然而这样的可旋转目标体在混合模式反应器中的使用迄今未有考虑过。 

本质上，这样的圆柱形磁电管包括圆柱形目标体筒，在该筒中提供有磁体阵列。当该装置运行时，磁力线穿过该目标体筒并在目标体外表面限定出优选的溅射区域。在运行过程中，一个或多个通常称为粒子轨道的闭合等离子体环形成在目标体表面，反映出磁体阵列中磁体的装置。在这些粒子轨道的径向，目标体材料非常快速地侵蚀掉，而在粒子轨道外面，侵蚀可以忽略。在粒子轨道中，目标体材料在优选方向上发射掉，磁体阵列的位置应该这样，使得其指向需要涂敷的基片。 

当目标体和磁体阵列之间有相对运动时，圆柱形目标体相比于平面目标体的好处变得突出起来。这样的相对运动持续地向粒子轨道供 应新的材料，导致目标体材料在背筒上均匀使用。此外，该相对运动减小了在反应溅射或混合模式蒸气沉积情形下复合层在目标体上的形成。事实上，首先该形成的复合层从粒子轨道侵蚀掉，展现的新鲜的目标体材料随后被溅射。因此目标体污染得以减少，这导致了更稳定的过程。 

磁体阵列和圆柱形目标体之间的相对运动可以是轴向的，也可以是切向的。在本发明中，磁体阵列和圆柱形目标体之间的相对运动在切线方向上，尽管该思想可以容易地延伸到轴向运动。磁体阵列和目标体都可以运动，或者目标体可以旋转而磁体阵列保持固定，或者目标体可以保持固定而磁体阵列运动。后两种运动是优选的，因为它们只要较简单的机构，例如最后一种运动无需使用旋转真空密封或冷冻剂密封。 

该磁体阵列可以是平衡类的。由于粒子轨道的形状是由磁体阵列决定的，许多类型的磁体阵列已经说明。这些磁体阵列可以是具有一个或多个环的定向类型，这些环限定了材料被优先溅射掉的方向(例如在US6264803中描述的)。这些磁体阵列或者也可以是无定向类型的，其中材料基本在等角方向上溅射，例如在US4407713中描述的。更优选的是磁体阵列为不平衡类型。在WO2005/098898A1中描述了无定向不平衡类型，其中形成有两个闭合的环，它们纵向曲折跨越目标体表面。 

本发明的装置的特征在于管状遮蔽物是这样提供的，其轴向可延伸并可收回地跨越圆柱形目标体。该遮蔽物在运行过程中至少可以覆盖需要溅射的区域。不同类型的遮蔽物为本领域所知，但是它们都是关于覆盖矩形(参见US4294678)或圆形(参见US6929724)的平面目标体的。这里还需要指出的是，在称为“防护物”和“遮蔽物”的内容之间具有明确的区别。防护物是基本不覆盖溅射区域的导电元件。可旋转目标体领域的防护物例如可以在US5108874中找到，其中描述了圆柱形防护物，该防护物使溅射区域开放并靠近目标体安装。该防护物的目的在于通过局部地从目标体电位隔开等离子体而排除在不想要 的地方形成等离子体。而遮蔽物的目的在于中断离子流从溅射区域散发出。 

遮蔽物的轴向运动可以以不同方式实施。三个架和小齿轮(pinion)装置—其中该架安装在遮蔽物外表面上，而小齿轮由马达驱动—它们等角地绕着遮蔽物布置，这是实施该轴向运动的第一优选方式。另外一个实施该运动的优选方式是使用同轴安装到管状遮蔽物的轴线上的螺杆，该螺杆拧入固定在遮蔽物一端的封盖上的螺母。另一个优选方式是通过一个或多个钢丝缆使管状遮蔽物从线圈轮轴悬浮起来。在该方式中，管状目标体直立着，而悬浮在所述缆上的遮蔽物轴向向上和向下地滑过目标体。本实施例的变形是链齿和链条提升***。在每个实施方式中最好都使用导轨，以控制遮蔽物的运动。接近检测器可用作驱动马达的输入，以具备限定的起始和停止位置。 

装置中另外预先准备的是在目标体和管状遮蔽物之间提供单独的气体供应。该气体供应最好是往目标体和遮蔽物之间的间隙供应惰性气体。 

该遮蔽物最好由导电材料制成，尽管非导电材料也可以(例如玻璃，尤其是耐高温的玻璃，例如熔凝石英，如

)。优选地，该遮蔽物由金属制成，特别地，是耐高温的金属，例如不锈钢或钛合金或甚至是特定的铝合金。其他金属或合金在例如其厚度足以在等离子体环境下经受足够长时间时也是可以的。该遮蔽物可以相对于环境电浮(electrically floating)，但是更优选的是遮蔽物的电位可以相对于下面的参考之一控制：腔的电位或目标体的电位或基片的电位。最好的是遮蔽物和所述腔保持在相同的电位上。 

优选地，目标体和遮蔽物之间的间隙足够大，以允许等离子体激活。在等离子体激活前需要满足不同的条件。气体密度(由压力控制)必须足够小，以使离子具有足够的平均自由路径以加速和从阴极释放次级电子。另一方面，气体密度必须不能太低，否则不能发生足够的碰撞。磁场力必须足够高，且电子的平均自由路径必须足够长，以允许电子获得足够的能量以电离气体中的中性原子。尽管在等离子体中 电子和离子之间是电荷平衡的，从而电位相对恒定，然而在大多数电位下降的目标体阴极附近不是这样。在那里，由于电子获得它们的动力能量而又不能够电离气体原子，所以在目标体之上将形成黑暗空间。当目标体和遮蔽物之间的间隙小于该黑暗空间厚度时，没有等离子体会激活。本领域技术人员知道该微妙的参数平衡，也知道需要一定的间隙以激活该等离子体。 

对于实际中可获得的电压和电流密度，发明人已经发现目标体和遮蔽物之间3厘米的最小距离足以激活等离子体。更优选地是4厘米或甚至5厘米的距离。更优选地是更大的距离，但是这与该装置里面的空间限制相冲突。 

在本发明的另外一个优选实施例中，当遮蔽物在伸展位置时，该遮蔽物不仅仅覆盖溅射区域，还覆盖整个目标体。已作必要的修正，当遮蔽物在其收回位置时，目标体完全不被覆盖。这完全避免了阴影效应，该效应还会在只有溅射区域被覆盖的时候发生。 

当遮蔽物的闭合足以保持目标体周围的气体时，装置中可以维持两个隔离的环境。这在出自遮蔽物的泄漏不是太大时变得可能。例如在目标体附近可以维持其中可以比装置其他部分包含更多的惰性气体的气体环境。更优选地是在遮蔽物提供气密罩时。气密意味着遮蔽物里面少有或没有气体泄漏到遮蔽物外面的气体环境中，反之亦然，条件是两侧的气体压力是相当的。气密不意味着“真空紧密”，其不仅指气体隔离，还指压差需要克服。气密罩允许在单一装置中存在两个不同的气体环境：在罩内部可以维持清洁的等离子体，以清洁目标体表面，而在罩外面，基片从所述清洁操作中隔离开来。已作必要的修正，该目标体可以从发生在延伸的遮蔽物外面的化学蒸气沉积中隔离开来，从而防止目标体的污染。 

该遮蔽物可以由单个筒制成。然而这可能使得清洁或替换该筒变得有些麻烦，因为在不想移动目标体筒时，该筒必须滑过目标体筒。因此该管状遮蔽物最好由一旦组装在一起就形成管状罩的几个部分制成。最好是销合在一起形成遮蔽物的两个侧边固定的筒半部制成。当 然可以想到用于互相连接该两个半部的其他方法，例如卡合或夹住。 

作为最优选的结构，目标体在所有的径向向外的方向上发射材料，随即目标体和遮蔽物优选安装在腔的大体中央。因此基片必须布置在该目标体的周围。 

由于溅射过程本质上是方向上的沉积技术，从而必需使基片的整个表面或至少选择的表面暴露在入射涂敷流中。这通常是通过行星基片架实现的。这样的行星基片架可以为立在或悬在其上的基片托架提供不同级别的旋转。在使用具有等角径向分布的磁体阵列时，为了使径向分布流中的非均匀性平均化，至少需要第一级别的旋转。第一级别的旋转轴与目标体轴线(“太阳”)一致，并且该基片架(“行星”)在所述目标体周围描绘出圆形轨道。可以加上第二级别的旋转，其中在第一级别轨道上旋转的点充当第二级别的旋转中心。该第二级别旋转的半径必须小于第一级别旋转的半径。该基片架然后描绘出大体上内摆线轨道(当第一和第二级别旋转的旋转方向互相相对时)或外摆线轨道(当第一和第二级别旋转的旋转方向相同时)。更多级别可以添加到该行星***中。最后，基片架本身也可以绕着它们的旋转轴线旋转。优选至少有三个级别的旋转，更优选提供有四个级别的旋转。基片保持在可调节的电位上或相对于该接地电势浮动。至此，整个行星***是导电的但是与环境隔离，并且为电位控制提供电导通(electricalfeedthrough)。 

根据本发明的第二方面，提供了省时的过程时间表。通常，基片的涂敷是批处理过程，许多时间花在抽空腔、加热腔、溅射清洁、通风等上。因此减少这些步骤或使它们同时进行是有利的。因此涂敷基片的创造性的方法包括下面的步骤： 

a.)首先将基片系到基片托架上。这些托架然后装到腔内的行星基片架上。 

b.)该腔抽空至基础压力。该腔可以同时以氩气冲刷。通过给基片提供合适的偏压，这些基片可能经受等离子体的侵蚀。 

c.)开始预定顺序的涂敷过程，且分层的涂覆沉积形成在所述基 片上。这些过程选自溅射沉积、反应溅射沉积和化学蒸气沉积或它们的结合的组。该顺序优选是：溅射沉积，反应溅射沉积，反应溅射沉积结合化学蒸气沉积，含碳氢化合物先行气体的化学蒸气沉积。在每个过程步骤中，必要的过程条件，例如目标体电位、基片的偏压、气体压力和流动、温度、行星基片架的旋转速度和其他条件被控制着。 

d.)当层积完成时，所有的涂敷过程停止。 

e.)腔通风-优选是空气，但是其他气体同样可以使用-并冷却，并将托架上的基片从腔中移走。 

关于这个过程的特征在于，在步骤之间或在步骤进行过程的同时的任何时刻，可以引入子步骤： 

-使遮蔽物伸展越过将发生溅射的区域。该遮蔽物可以已经处在其伸展位置，或者其可以引进到伸展位置。 

-在目标体和遮蔽物之间实现合适的气体压力，从而等离子体可被激活。 

-通过向目标体施加电力而在目标体和遮蔽物之间实现等离子体的激活。 

-在等离子体存在时，可以收回该遮蔽物。这在沉积第一金属层的时候是有用的：首先，清洁目标体，一直等到获得稳定的等离子体。然后，遮蔽物收回，而基片得到涂敷。这样的过程具有的好处是等离子体沉积从一开始就是稳定的。 

或者也可以选择只要等离子体存在就留下遮蔽物。例如当目标体是在涂敷过程的末尾清洁时。 

-熄灭所述等离子体。这可能由于太低的压力(如在抽空循环过程中)而发生，也可能通过切换目标体能量而发生。遮蔽物可以留在其伸展位置，以防止目标体被其他过程步骤污染。 

上面的子步骤可以在包括主步骤“b”到“e”的中间进行。当上述子步骤在主步骤之间进行时，可以节省循环时间。例如，当在目标体和遮蔽物之间抽空(主步骤“b”)和用氩气净化时，合适的压力(典型地1Pa)将在某时刻及时达到，以通过给目标体提供能量而激活等离子 体。该遮蔽物必须伸展以防止基片被污染。当压力进一步减小时，等离子体将在约10mPa的某处熄灭。该***然后可以进一步抽空以达到典型地为1mPa的基础压力。 

当遮蔽物完全覆盖目标体时，可以有更多的灵活性：例如可以在遮蔽物内存在有氩气的气体环境并在其中维持等离子体，而在遮蔽物外面利用有机先行气体而发生化学蒸气沉积过程。从遮蔽物泄漏出的氩气可以用于电离先行气体。 

附图说明

现在，本发明将通过结合附图更详细地说明。其中 

图1表示混合模式的反应器的示意总概略图。 

图2a表示实施例的侧视图，其中该遮蔽物在收回位置。 

图2b表示相同实施例的截面图，其中该遮蔽物在收回位置。 

图3a表示相同实施例的侧视图，其中该遮蔽物在伸展位置。 

图3b表示相同实施例的截面图，其中该遮蔽物在伸展位置。 

图4a以立体图表示该遮蔽物如何能够由两个部分组装而成。 

图4b以透视图表示该遮蔽物如何能够由两个部分组装而成。 

在图2a、2b、3a、3b、4a、4b中，相同的数字表示相同的部件。 

具体实施方式

图1表示本发明的装置10的总概略图。该装置基本包括可抽空的腔12，该腔在本实施例中为大体立方体形。在腔12内部安装有圆柱形的目标体14，该目标体在本实施例中中心地和直立地置于腔12中。当该装置运行时，曲折跑道状的溅射区域16形成在目标体表面上。在该装置的顶部上安装有与腔12真空密封的帽状外壳20。圆柱形遮蔽物18可以在外壳20里面上下运动。当收回时，该遮蔽物不覆盖该溅射区域16。当伸展时—在本实施例中通过降下该遮蔽物18实现—该遮蔽物覆盖该溅射区域16。在该外壳里面具有树形气体分配***22，该树形气体分配***22在遮蔽物18和目标体14之间的间隙里供应处 理气体。在目标体14和遮蔽物18周围安装有行星基片架24，基片或支持该基片的托架安装到该行星基片架24上。 

图2a是收回在外壳100中的遮蔽物的具体侧视图。图2b是图2a相同的图沿着AA’平面绘制的截面图。该外壳由筒112组成，该筒112具有真空安装凸缘130和端部凸缘132。目标体102通过目标体安装套环128可旋转地安装到安装凸缘105上。该遮蔽物104可以在外壳里面上下运动。该运动由马达108驱动，马达108驱动一对滑轮118、118’，滑轮118、118’上下卷动钢丝绳(未示出)，遮蔽物头120连接到该钢丝绳上。该遮蔽物104本身安装到所述遮蔽物头120上。该遮蔽物头120的行程通过两个表征遮蔽物头行程的起始和终端的接近检测器114和114’控制。提供的气体管道110用于通过气体树122将气体供应到目标体102和遮蔽物104之间的间隙。 

图3a和3b表示目标体在伸展位置。同样地，图3a是该装置的侧视图，而图3b是根据平面BB’的截面图。注意：图3a所绘的装置相对于图2a绕目标体的轴线旋转了180°。在伸展位置，该遮蔽物头120与安装凸缘130滑动配合。现在可以看到两个导轨117的其中一个。这些导轨117、117’穿过外壳筒112引导遮蔽物头120。气体抑制环124也与目标体安装套环128紧密配合。 

图4a和4b表示该遮蔽物装置的透视图，其中图4b是图4a的透视图。这里，遮蔽物104以未组装的形式表示。该遮蔽物由两个壳体140、140’建立起来，这两个壳体在叠合带116和117、116’和117’通过配合销和孔连接在一起。在两个壳体都组装后，它们通过卡合安装方式安装到遮蔽物头120上。当遮蔽物收回或伸展时，凸缘126、126’在导轨117、117’上滑动。 

采用具有上面所述的遮蔽物的装置沉积含有钛和钻石等硬的和抗磨损的涂料—如在WO2005/014882中描述的那种涂料—进行加工的优选方法如下所述： 

-基片首先承载在基片托架上，该基片托架随后连接到本发明装置的行星基片架上。采用的目标体是8”Ti管状目标体。

-该加工过程以将腔抽空到约为10mPa的基础压力开始。遮蔽物下降，从而覆盖溅射区。起动该行星基片架。 

-当达到基础压力时，氩气进入所述间隙，并在目标体和遮蔽物之间提供DC电压，直至在约0.1Pa压力左右等离子体激活。 

-目标体被溅洗几分钟(比如至少50回)。 

-当现在溅洗已经稳定-通过对遮蔽物电压和电流的观察确定-该遮蔽物收回，并且Ti原子流开始涂敷该基片。两分钟足够获得充分厚度的Ti层，该Ti层作为粘着层是有用的。 

-除了氩溅射气以外，当等离子体还在时，氮气进入到腔气体入口。一层TiN开始在Ti层的上表面上生长。由于使用了旋转目标体，该目标体不会遭受目标体中毒。 

-又过几分钟后，停止氮气流，当等离子体还在时，碳氢先行气体例如乙炔(acethylene)进入。沉积在基片上的涂层转为TiC层。氩气-其维持等离子体生长-和不平衡磁阵列的存在给该基片带来了负自偏压，该负自偏压导致TiC层离子镀层。为热激活该有机先行气体，热激活装置被启动。 

-现在该遮蔽物伸展越过该溅射区域，而等离子体还在，为最后的清洗循环，氩气进入目标体和遮蔽物之间的间隙中。在一分钟之内，该等离子体关闭，氩气停止供应。 

-在腔内压力通过接收先行气体而逐渐上升到大约1Pa时，还有钻石类的涂层形成在TiC中间层上。 

-一旦达到需要的厚度，***允许冷却下来，同时由氩气净化。在大气压力下，该腔可以打开，并且基片从它们的托架上取出。 

尽管本发明通过参考一定的优选实施例而作了专门的表示和描述，本领域技术人员将会理解的是，其在形式和细节上可以有不同的操作和变形。 

Claims (11)

1.一种用于涂敷基片的涂敷装置(10)，包括可抽空的腔(12)、能够安装在所述腔(12)内的圆柱形目标体(14)，其中当所述涂覆装置运行时，在所述目标体的表面上的区域(16)发生溅射，所述涂覆装置(10)还包括管状的遮蔽物(18)，所述遮蔽物(18)在轴向上能够伸展和收回，所述遮蔽物(18)在伸展位置基本覆盖所述溅射区域(16)，并且所述遮蔽物(18)在收回位置基本不覆盖所述溅射区域；

其特征在于，所述遮蔽物(18)由导电材料制成并能够相对于所述目标体被电偏压。

2.根据权利要求1所述的涂敷装置，其中在所述遮蔽物(18)和所述目标体(14)之间的间隙至少宽到足以在所述遮蔽物在伸展状态时使得在所述遮蔽物(18)和所述目标体(14)之间的等离子体激活。

3.根据权利要求1所述的涂敷装置，其中所述遮蔽物(18)在伸展位置覆盖所述目标体(14)，并且所述遮蔽物在收回位置不覆盖所述目标体。

4.根据权利要求3所述的涂敷装置，其中所述遮蔽物在所述目标体(14)周围提供气体保持罩。

5.根据权利要求4所述的涂敷装置，还包括在所述目标体和所述遮蔽物之间的间隙里供应气体的气体分配***(22)。

6.根据权利要求1到5中任一项所述的涂敷装置，其中所述遮蔽物(18)由至少两个可拆卸部(140、140’)组装而成。

7.根据权利要求1到5中任一项所述的涂敷装置，其中所述目标体(14)和所述遮蔽物(18)安装在所述腔(12)的中央。

8.根据权利要求7所述的涂敷装置，其中所述涂敷装置(10)还包括用于围绕所述目标体旋转基片的行星基片架(24)，所述遮蔽物(18)在所述行星基片架(24)和所述目标体(14)之间能够伸展和收回。

9.一种在根据权利要求1到8中任一项所述的涂敷装置中涂敷基片的方法，包括如下步骤：

a.)将所述基片安装到所述涂敷装置，

b.)将所述腔抽空至低压，

c.)在所述基片上施加涂敷沉积，其中所述沉积的层通过选自溅射沉积、化学蒸气沉积或它们的结合的组的过程而涂敷，

d.)当所述沉积完成时，停止涂敷过程，

e.)接收气体使所述腔达到大气压力，并将所述基片从所述涂敷装置中移走，

其特征在于，在任一所述步骤“b”到“e”之间或过程中引入包括下面子步骤的步骤：

-使管状的遮蔽物伸展越过所述溅射区域，

-在所述目标体和所述遮蔽物之间的间隙里实现等离子体激活气体压力，

-在所述目标体和所述遮蔽物之间激活等离子体，

-收回或不收回所述遮蔽物，

-熄灭所述等离子体。

10.一种在根据权利要求1到8中任一项所述的涂敷装置中涂敷基片的方法，包括步骤：

a.)将所述基片安装到所述涂敷装置，

b.)将所述腔抽空至低压，

c.)在所述基片上施加涂敷沉积，其中所述沉积的层通过选自溅射沉积、化学蒸气沉积或它们的结合的组的过程而涂敷，

d.)当前述步骤完成时，停止涂敷过程，

e.)接收气体使所述腔达到大气压力，并将所述基片从所述涂敷装置中移走，

其特征在于，在任一所述步骤“b”到“e”之间或过程中引入包括下面子步骤的步骤：

-使管状的遮蔽物伸展越过所述目标体，

-在所述目标体和所述遮蔽物之间的间隙里实现等离子体激活气体压力，

-在所述目标体和所述遮蔽物之间激活等离子体，

-收回或不收回所述遮蔽物，

-熄灭所述等离子体。

11.根据权利要求9或10所述的方法，其中所述溅射沉积为反应溅射沉积。

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