CN101855699A - 用于沉积电绝缘层的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种操作电弧源的方法，其中在目标的表面点燃或操作火花放电，并且同时利用分配有直流电压DV的直流电流以及由周期性施加的电压信号所生成的脉冲电流来馈送该火花放电。在此，所述电弧源上的电压在几微秒的时间跨度上被提高，以及所述电压信号的信号形状基本上可以自由调整。

Description

用于沉积电绝缘层的方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分用于操作电弧源的方法。
背景技术
根据现有技术，可以有不同的方法借助于DC电流供应装置和脉冲电流供应装置的组合来操作电弧源-也称为电弧蒸发源或火花蒸发器。
例如在EP 0 666 335 B1中建议，为了使导电性良好的材料蒸发，可以将脉冲电流迭加到以直流电流操作的电弧蒸发器。在此，脉冲电流最高达到5000A，这种脉冲电流利用电容器放电在从100Hz至50kHz范围内的比较低的脉冲频率的情况下生成。因此在蒸发纯金属目标(Target)的情况下可以显著减少小滴形成。为了生成脉冲电流的可以不同方式产生的脉冲形式，使用单独的电容器放电。在此，例如在产生矩形电流脉冲模型的情况下导致放电电压在很短的时间内提高，但是该放电电压不能保持不变，而是再度降下来，原因是火花电流由于火花放电中的低等离子体阻抗而立刻升高，这导致电容器放电电压、进而火花放电电压下降。尽管推测短时间电压峰值会产生正面效应，但无法在较长的时间段内维持较高的火花放电电压。
与此相对地，从同一位申请人的文献CH 01614/06(2006年10月10日)及US 11/548,529(2006年10月11日)中公知有如下方法：所述方法除了描述EP 0 666 335 B1中所提出的方法外，还描述了用于在活性气体环境中使金属蒸发的脉冲式火花电流，所述脉冲式火花电流用于产生绝缘层、尤其是氧化层，其中所述文献CH 01614/06和US 11/548,529在此作为本发明的整体组成部分被说明。在这种方法中，不仅描述了脉冲对喷溅物减少的有利作用，而且详细探讨了火花目标在活性气体环境中、尤其是在氧气中的操作。此外，这两个专利也首次详细探讨了迭加在火花放电电压上的电压脉冲的陡度的重要性。本申请建立在该发明上。
发明内容
本发明所基于的任务是，提出如下一种方法，该方法能够避免前面提及的现有技术的缺点并且能够将火花放电的高电离度的优点与提高的放电电压的优点结合在一起，而不会使火花阴极-尤其是火花阴极的表面-承受过高的热负载。该任务通过根据本发明的特征在权利要求1的特征部分中得到解决。
在此，在目标的表面点燃或操作电火花放电，并且利用电流源的相对较低的直流电压和直流电流同时操作该火花放电。同时贵送由周期性施加的电压信号所生成的脉冲电流，其中所述电压信号的信号形状基本上可以自由调整。
原则上有许多不同的可能性使火花电流以脉冲方式工作并且以这种方式提高火花放电电压。
最简单的方案是使用提供火花放电所需的电流的脉冲式电流供给装置。但是已经示出，在以属于现有技术的一般发电机来切换大电流/使大电流产生脉冲的情况下，该方案无法提高火花放电电压，或是只能略微提高火花放电电压，并且提高的时间无法持续所施加信号的持续时间。电压升高的速度不够快速，并且也无法通过较高的频率实现较陡的边沿，因为这在大的火花电流达到100A或更高时难以实现或者是不可能的。因此，只以具有小振幅的短电压峰值来施加这样的脉冲信号，该电压峰值被相应于输入功率的电流升高和由于快速增加的载流子供应而降低的等离子体阻抗抵消掉。即使是两个独立电流供应装置的组合-其中一个以脉冲方式工作-也无法达到明显的改善。
根据本方明，可以通过并联能够提供高脉冲功率的脉冲式电压源来操作火花电流，以确保所述电压信号具有所希望的信号形状。如后面将详细说明的那样，这例如也可以通过多个电容器放电的相应快速的时间序列或通过使用特殊配置的电压供应装置来达到相同的效果。
此外，通过本发明所实现的优点是，由于对不同目标材料和过程条件的火花放电的电流/电压范围具有更好的掌控性或可调整性，因此可以调整工作范围，其中在工作范围内能够以从火花蒸发中已知的高涂覆速度对涂层进行沉积，并且该涂层具有在涂覆体表明上形成喷溅物方面的明显改善的质量。
这不只适用于对金属涂层的沉积，而是也适用于在同时沉积速度高的反应过程中的涂层合成。例如，比传统火花放电过程具有更高份额的目标电离蒸汽在此可以与同样是至少部分被电离或离解的反应气体在等离子体中或要被涂覆的工件表面上反应以产生相应的形成涂层的化合物。除了许多已知的硬质化合物之外-例如氮化物、碳化物、氰化物、硼化物、硅化合物和其它元素周期表(根据2005年的IUPAC标准)第IV、V和VI族的一种或数种过渡金属的化合物、以及铝化合物，本发明的方法在这里特别是还可以产生氧化层或其它绝缘层。本发明的脉冲式方法对于碳的火花蒸发尤其有利。在这种材料中，纯DC电流供应装置很难使阴极火花偏转。与电压脉冲的迭加对于电子发射行为的影响似乎是，可以避免火花基点(Funkenfusspunkt)“卡住”并且能够沉积出不含氢的硬质碳层，例如ta-C。在这里“卡住”是指火花基点在目标表面的一个很小范围上的较久停留，这种现象如果发生在碳目标上的话经常会导致表面受损、喷溅物增多以及降低涂覆速度的后果。
不论是有或没有特殊配置的小型垂直磁场和脉冲迭加的电弧法以及一般的方法-例如电弧法或喷镀法，电弧法均适于用来制造具有刚玉结构的混合晶体，其中在制造时要对材料源-例如电弧蒸发器或喷镀源-施加强电流脉冲或是将该强电流脉冲迭加到DC基本操作上。因此，只要遵守一定的在下文中进一步阐述的边界条件就可以在毒化状态下进行操作或是在目标上形成合金。
以脉冲源法在刚玉类型的晶格中产生尤其是热稳定的多重氧化物混合晶体层时，用直流电流以及脉冲电流或交流电流同时馈送至少一个电弧源。在此，利用电弧源或喷镀源的作为合金目标来实施的第一电极以及利用第二电极在工件上沉积出涂层，其中用直流电流或直流电压以及脉冲电流/交流电流或脉冲电压/交流电压来同时馈送所述源。合金目标在此基本上对应于混合晶体层的组成。在此，优选脉冲频率处于1kHz至200kHz的范围内，其中所述脉冲电流供应装置也可以用不同的脉冲宽度比或是以脉冲间隔的方式来操作。
第二电极在此可以与电弧源分开或者被布置为电弧源的阳极，其中所述第一电极和第二电极以与一个单独的脉冲电流供应装置相连接的方式被操作。如果第二电极不是作为电弧源的阳极被操作，则所述电弧源可以通过所述脉冲电流供应装置以与下列材料源之一相连接的方式被操作：
-另一个同样与DC电流供应装置相连接的电弧蒸发源；
-同样与电流供应装置、尤其是DC电流供应装置相连接的喷镀源、尤其是磁控管源的阴极；
-同时作为低压电弧蒸发器的阳极被操作的蒸发坩埚。
在此，DC电流供应装置提供的基本电流至少能够基本上不中断地维持发生在电弧蒸发源、优选是所有的源上的等离子体放电。在此有利的是，用优选包含至少一个反向二极管的电退耦滤波器使DC电流供应装置和脉冲电流供应装置分别退耦。在此可以在低于650℃、优选地低于550℃的温度下进行涂覆。
替换于火花蒸发，只要以遮光板或其它结构上的措施阻断工件与火花源之间的光学连接，则基本上也可以只通过分解气态先驱物(Precureser)来形成涂层。示例性地，尤其是如VDI 2840的表1中所述的不同的DLC层或金钢石层是氮化硅、氮化硼以及其它类似系统。这些层中有许多层也可以在组合过程中被沉积出来，在所述组合过程中有一部分形成涂层的材料来自于气相、而另外一部分来自于喷镀阴极或火花阴极的等离子体。
此外，这种方法还可以通过调整周期性施加的电压信号的边沿或形成电压信号的针形脉冲的边沿的高度和陡度来控制火花放电的电子发射。所述电压信号或针形脉冲的高度愈高、或与电压上升相对应的边沿陡度愈大，电子发射就愈强。
如果是以直流电流和通过周期性施加的电压信号所生成的脉冲电流来操作电火花放电，则有利的是电压信号的频率处于1Hz与200kHz之间、优选地处于10Hz与50kHz之间。在此所述电压信号的信号形状可以是锯齿形、多边形、梯形，其中对许多应用而言，优选矩形的形状，因为这样电压可以特别快速地升高到全振幅高度，并且在整个脉冲持续时间Tp期间都可以保持在这个电压电平PV。
在此也可以用间隙脉冲-也就是用脉冲长度短于操作频率的周期时间的一半的脉冲-来操作电压信号或电压生成器。
由于通过火花放电生成的等离子体的高电离度以及因此数量足够的现有载流子，电流也立刻升高或者在几微秒范围内的延迟后升高。但一方面电荷在等离子体中通过电子以及通过离子进行传输，并且离子具有特定的惯性，另一方面其它的阻力-例如火花电路中的电缆阻抗-也会起到作用，因此电流不能立刻以相同的程度跟上脉冲式电压信号。在此本发明的方法可以通过施加振幅非常高的电压信号来充分利用这个效应，其中所述电压信号不会受以下将详细说明的脉冲脉冲长度或针形信号的时间限制，因此不会快速导致电压击穿、电压生成器过载、形成有害的电飞弧、损伤目标表面、程序中断、或是其它不期望的现象。可替换地或者作为附加的安全措施，可以通过脉冲频率或针形脉冲频率对电流升高进行限制，还可以在超过检测到的电流阈值时，通过立刻切断电压信号来对电流升高进行限制。在这两种情况下，都可以根据需要和由专业人员针对相应的应用情况例如通过调整对应的电压脉冲的时间常数例如通过前面提及的间隙操作来可确定地规定适当的脉冲间隔，以便将例如具有不同目标材料或不同过程气体组成的过程的信号曲线最佳化。
在此有利的是，信号形状是由接连排列的针形脉冲的合成所形成，所述针形脉冲例如由各个电容器以时间序列控制的放电生成。在此，针形脉冲的边沿陡度至少为0.5V/μs，优选至少为2V/μs，因此针形脉冲的边沿陡度也确定了由所述合成所构成的电压信号的陡度。可以将针形脉冲的序列或持续时间设定在0.1kHz至1MHz、或10ms至1μs之间，优选在1kHz至500kHz、或1ms至2μs之间。如前面所述，特别有利的是，所选择的针形脉冲的合成在脉冲持续时间Tp期间都具有近似稳定的电压曲线，也就是具有大约为矩形的形状，因此能够在脉冲持续时间期间在阴极上稳定地保持期望的发射过程。
针形脉冲或电压信号的绝对振幅高度在此应比所施加的直流电压至少高10％，优选至少高30％，以达到所期望的较高的电离效应。
这种电容器放电序列的优点是可以实现很高的脉冲功率，例如每一个脉冲数百kW。与此相比，以DC操作的火花目标通常用5kW至10kW来操作。但是，与仅来自一个电容器放电的高功率脉冲的高频迭加可能会使源和/或装置的其它部分过载，并且也不能保证在脉冲持续时间期间所期望的电压稳定性。因此，这种高能量电容器放电的频率范围应在大约10kHz以下，最高不超过50kHz。但是如专业人员所熟悉的那样，电容较小的电容器及其时间上的接连排列也可以用较高的频率进行放电。
可替换地，也可以通过一个或多个在信号长度、信号频率、电压振幅、脉冲间隔、和/或信号形状方面可以自由调整的电压供应装置来提供这种电压信号或针形脉冲的相应序列，只要该电压供应装置输出的脉冲电压信号具有高的边沿陡度。这样的电压供应装置例如在WO_06099759中被详尽说明。因此，相应的申请、尤其是关于使用这种电压供应装置(在该申请中被称为真空等离子体生成器)的说明(第14页第2段至第17页底)是属于本专利申请的组成部分。利用这种生成器也可以实现0.1V/ns至1.0V/ns的边沿陡度。
如果要使用大约处于10kHz至200kHz之间的较高的脉冲频率，则特别建议使用这种电压供应装置。在此需要考虑的是，使用脉冲式电压源或电压供应装置总是要在可达到的脉冲能量和可能的频率之间作出妥协。
为了进一步提高对目标表面的热激发，也曾经用未冷却或被加热的目标进行试验，并在氧气环境中从很快烧红的炽热的目标表面将材料蒸发。这样产生的涂层也具有刚玉类型的晶格。同时，在这样程序中可以利用放电电压的升高来确定等离子体阻抗的增加，该等离子体阻抗之所以会增加是因为炽热表面的电子发射与目标材料的蒸汽压力增加相结合的关系，并且还会因为源电流的脉冲而进一步增强。
另外一种产生根据本发明的氧化层的方法是以至少一个源来操作高功率放电。例如可以通过操作脉冲边沿陡度至少在0.02V/ns至2.0V/ns的范围内、优选在0.1V/ns至1.0V/ns范围内的脉冲电流供应装置或脉冲电压供应装置来生成本发明的氧化层。在此，除了同时操作DC放电的电压和电流之外，还施加至少20A、优选大于或等于60A的电流，以及60V至800V之间、优选100V至400V之间的电压。例如可以通过一个或多个串接的电容器来生成这种电压针形脉冲，这样做除了许多不同的其它优点外还使得能够减轻基本电流供应装置的负担。但优选是将脉冲生成器连接在两个同时以DC操作的电弧源之间。令人惊讶的是，在电弧法中施加针形脉冲可以使源上的电压根据所施加的电压信号的高度在几微秒的时间跨度上被提高，相反边沿陡度较小的脉冲则如所预料的那样只对源电流的增加造成影响。
如第一个试验所显示的那样，利用这种强电流放电，喷镀源也可以利用合金目标来产生具有刚玉结构、绿铬矿结构、或是类似的六角形晶体结构的多重氧化物，这可能是因为目标表面上的功率密度增加、进而使温度大幅升高的关系，如前面所述，此时使用未冷却或被加热的目标可能是有利的。高功率放电在这种过程中不论是对高功率电弧还是对高功率喷镀都具有类似的特性，也就是对应于从汤森电流电压图(Townsend-Strom-Spannungs-Diagramm)中已知的非正常辉光放电。
原则上有不同的措施可以用来提高等离子体或目标表面的阻抗。如上所述，这例如可以通过迭加针形脉冲、加热目标表面、或是这两种措施的组合来实现。在此，所述迭加是指DC放电电压与针形脉冲的叠加，其中不排除针形脉冲的短暂迭加，也就是说针形脉冲的序列至少部分地迭加在一起。专业人员当然理解，为了达到特别高的效率，还例如可以使两个或多个电容器同时放电，这样就可以形成特别高的针形脉冲。
附图说明
下面借助于仅示出本发明的不同实施例的附图进一步阐述本发明。其中：
图1示出具有DC电流供应和脉冲电流供应的火花涂层设备；
图2示出具有DC电流供应和脉冲电容器的火花涂层设备；
图3示出示意性的电压曲线；
图4示出示意性的电压/电流曲线；
图5示出所测量的电压/电流曲线。
具体实施方式
图1所示的真空处理设备1示出用于操作电弧源的布置，该布置具有组合的发电单元16，该发电单元16包含DC电流供应装置13和与该DC电流供应装置13并联的脉冲式电压源15、在此是电压供应装置15，以便将直流电流与脉冲式电压信号迭加在一起。这种线路布置允许稳定地操作形成绝缘层的反应的火花蒸发，其中随着时间的推移设备1的内部、辅助电极10、和基板固定装置3以及基板被绝缘层覆盖。设备1配备有用于产生真空的泵浦站2、用于容纳并电接触在此未进一步示出的工件的基板固定装置3、以及用于将所谓的基板电压施加到工件上的偏置电流供应装置4。偏置电流供应装置4可以是DC电压供应装置、AC电压供应装置、或者双极或单极的基板电压供应装置。惰性气体以及活性气体可以通过至少一个过程气体进气口11进入，以便控制反应室中的过程压力和气体成分。
电弧源本身由具有点火装置7的目标5和围绕该目标5的阳极6所构成。利用开关14可以在如下操作之间进行选择：其中一个操作是对阳极和电流供应装置13的正极的浮动操作，另一操作是以定义的零电位/接地电位来进行操作。此外，电弧源也可以包括目标磁系统12，例如一个或多个线圈和/或永磁系统。
此外，真空处理设备1的选择性特征包括附加的具有惰性气体进气口8的等离子体源9，在这种情况下是用于生成低压电弧(NVB)的源；辅助阳极10；以及在此未进一步示出的另一电流供应装置，该另一电流供应装置用于操作等离子体源9与辅助阳极10之间的低压电弧；并且必要时还包括将低压电弧等离子体磁聚成束的线圈17。
在图2中，脉冲式电压源由至少一个充电电压供应装置18和相应的开关20构成，该充电电压供应装置18用于为多个电容器或电容器阵列19充电，该开关20在时间上控制地切换电容器19以便在充电电压供应装置上充电或者在电弧源上生成针形脉冲。为了简化起见，在图2中仅示出一个电容器19和一个开关20，该一个电容器19和一个开关20代表电容器和开关的相应布置。在此，充电电压供应装置18例如提供100V至1000V之间的恒定电压，而同样位于发电单元16内的DC电流供应装置13的工作电压则位于用于火花放电发生器的一般工作电压的范围内，也就是处于大约10V至大约100V。
图3示出可以由对开关20的相应控制所生成的可能电压曲线。在此，一定数量的电容器放电被接连排列，使得由电容器放电生成的针形脉冲22的合成(Resultierend)21生成具有脉冲电压PV的脉冲式电压信号的信号形状。在高度相同的针形脉冲的情况下，基本上相应于有效测量电压的理想化的合成21的高度大约是最大针形电压的三分之二高度，而且可以与由电阻抗和由针形脉冲的间隔产生的波纹迭加。在此针形脉冲22被示出为三角形，并且没有间隙。针形脉冲当然也可能具有不规则的形状，并且彼此之间也可能排列有间隙。在此，脉冲式电压信号落在由DC电流供应装置13所生成的高度为DV的低压直流电压信号上。通过持续时间为Tn的针形脉冲22的快速的以分组形式的序列，电压升高PV-DV可以在一个较长的时间段Tp内保持稳定，并且至少在形成持续时间为Tf的中频脉冲信号这么长的时间段内保持稳定。在此，通过技术人员所公知的施加不同高度或长度的针形脉冲，或通过使电容器放电与火花放电的阻抗相匹配，可以改变信号的形状。在矩形信号的情况下，只要单个电容器的电容被选择得足够大，合成21的上升边沿23就可以具有与针形脉冲相同的陡度。如专业人员所公知的那样，可替换地可以使许多较小的电容器同步发出脉冲，以得到相应的电压信号。在此，可以将Tf设定在5μs至1s之间，优选地在20μs至100ms之间。在此，如所提到的那样，以间隙方式操作也是可行的。可以将Tn设定在1μs至100ms之间，优选在2μs至1ms之间。如果希望产生特别短的电压信号，则可以仅由一个针形脉冲来构成电压信号。在这种情况下导致仅形成一个电压峰值。但是本发明方法的可以自由调整信号形状的优点只在每个电压信号由3个、优选5个、尤其是10个针形脉冲构成的最小序列的情况下才能被使用。因此，在例如使用矩形脉冲的情况下施加整个脉冲电压的时间至少是3微秒、5微秒或10微秒，优选是至少6微秒、15微秒或30微秒。在定时发出脉冲的情况下，最长持续时间可以由电压信号的半频率来确定。
类似地，也可以利用例如在WO_06099759中所述的电压供应装置来实现非常陡且限定明确的电压信号，这些电压信号也可以由相继连续的针形脉冲的分组所构成，以引起对火花放电电压的相应提高。
在图4中说明针对这种串联的脉冲式电压源的作用方式的原理性电压/电流关系。图4A示出的内容与图3类似，没有用于生成合成21的进一步的细节，所述合成21即由DC直流供应装置13(虚线)和脉冲电压源15或18至20(实线)所产生的火花电压的电压曲线。图4B示出相应的电流曲线。在此，在脉冲式电压源施加高度为PV的脉冲电压的情况下火花电流的电流实际上直接升高，因此流过火花放电等离子体的放电电流升高。此处要注意的是，在图4和图5中示出的并非放电电流的总合曲线，而是分开地示出由脉冲式电压源(实线)以及DC电流供应装置13(虚线)所生成的电流的曲线。火花电压很快就达到额定值，该额定值实际上可以在脉冲的长度期间保持不变，而火花电流则是以近线性的方式在脉冲的整个持续时间以明显较小的斜率发展，该斜率由电缆阻抗和火花电路的其它电阻确定。在此，火花电流不会到饱和，这也与根据汤森图所预期的一样。只有电压脉冲切断并且火花放电电压下降，火花电流才会再度降低。因此理论上可以利用与DC电火花电流供应装置并联的脉冲式电压源来达到火花放电电压的近似稳定的电压升高。在此，以脉冲操作的电压过冲的陡度和值取决于不同的参数，例如电缆阻抗、放电阻抗、目标材料等。脉冲的陡度和电压升高的振幅也会彼此影响。由于电流上升的相对惯性，电压脉冲能够形成的陡度愈大，这可能的电压过冲也就越大。但是从图4中也可以看出，脉冲长度是不能无限长的，因为电压过冲导致火花电流跟随，这通常在达到阈值-也称为短路电流-时导致自动切断电压供应装置。该自动切断点除了可以被用来限制电压信号的脉冲长度Tp、针形脉冲的长度Tn以及针形脉冲的序列和布置之外，也可以被用来控制电流升高和在火花阴极上与该电流升高有关的蒸发过程。
图5示出在本文后面将进一步说明的脉冲涂层过程期间所记录的电流电压曲线，该电流电压曲线与从脉冲电压供应装置15周期性施加的电压信号U脉冲和与来自DC电流供应装置13的直流电流IDC相对应的脉冲电流I脉冲迭加在一起。在此还可以看出，在到达脉冲电压PV之后脉冲电流I脉冲会一直升高，直到脉冲被切断为止。在这种情况下，相对于DC操作的电压过冲大约是-20V。
在Oerlikon Balzers公司的Innova生产系统中沉积Al2O3或(Al，Cr)2O3涂层时在以下条件下实施所示出的电流电压曲线：
1.用于产生氧化铝的火花蒸发的过程参数：
氧气流                  400sccm
过程压力                1x10-2mbar
DC电源电流Al目标        100A
脉冲电源电流Al目标      100A，50kHz
                        10μs脉冲/10μs间歇
基板偏压                -40V
                        DC脉冲或AC
                        (分别为50-350kHz)
基板温度                约500℃
过程时间                60min至120min，个别试验为360min
在此，电压脉冲的合成的上升边沿23的上升时间被测量为大约是6V/μs。
2.用于产生具有刚玉结构的铝/铬氧化物-混合晶体的火花蒸发的过程参数：
氧气流                  1000sccm
过程压力                2.6x10-2mbar
DC电源电流Al0.7Cr0.3    120A
脉冲电源电流Al0.7Cr0.3    100A，30kHz
                          8μs脉冲/25μs间歇
型号为Oerlikon Balzers MAG 6的源磁场的脉冲电流被设定为0.5A。因此在目标表面上生成基本上垂直的弱磁场，该弱磁场大约是2mT(20Gs)。
基板偏压            U＝-60V(双极，36μs负，4μs正)
基板温度            约550℃
过程时间            60min至120min
在此，电压脉冲的合成的上升脉冲边沿23的上升时间被测量为大约是2V/μs。
通过对脉冲电压供应装置的相应匹配，例如通过选择通向火花源的非常短的电缆连接，陡度最高可以达到100V/μs。
附图标记列表：
1     火花涂层设备
2     真空泵浦站
3     基板固定装置
4     脉冲偏置供应装置
5     目标
6     阳极
7     点火装置
8     电离室
9     灯丝
10    辅助阳极
11    进气口
12    目标磁系统
13    DC电流供应装置
14    接地开关
15    脉冲电压供应装置
16    发电单元
17    线圈
18    充电电压供应装置
19    电容器
20    脉冲开关
21    合成
22    针形脉冲
23    上升边沿

Claims (20)

1.一种用于操作电弧源的方法，其中在目标(5)的表面上点燃或操作电火花放电，并且同时利用分配有直流电压DV的直流电流以及由周期性施加的电压信号所生成的脉冲电流来馈送所述火花放电，其特征在于，电弧源上的电压在几微秒的时间跨度上被提高。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电压信号的信号形状基本上能够自由选择。
3.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述电压信号的频率处于1Hz与200kHz之间，优选地处于10Hz与50kHz之间。
4.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述信号形状是锯齿形、多边形、梯形，但优选是矩形。
5.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，以间隙操作的方式施加所述电压信号。
6.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在超过所检测到的电流阈值的情况下切断所述电压信号。
7.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述信号形状由接连排列的针形脉冲(22)的合成(21)形成。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述针形脉冲(22)通过以时间顺序控制的各个电容器(19)的放电或者通过脉冲电压供应装置(15)生成。
9.根据权利要求7和8之一所述的方法，其特征在于，所述针形脉冲(22)的上升边沿(23)的边沿陡度至少为0.5V/μs，但优选至少为2V/μs。
10.根据权利要求7至9之一所述的方法，其特征在于，所述针形脉冲(22)的序列或持续时间处于0.1kHz与1MHz或10ms与1μs之间，优选地处于1kHz与500kHz或1ms与2μs之间。
11.根据权利要求7至10之一所述的方法，其特征在于，所述针形脉冲(22)的高度PV比所施加的直流电压DV至少超出10％，优选地至少超出30％。
12.根据权利要求7至11之一所述的方法，其特征在于，至少3个、优选至少5个针形脉冲(22)被用来生成所述电压信号。
13.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述电压信号由在信号长度、信号频率、电压振幅、脉冲间隔和/或信号形状方面能够自由调整的脉冲电压供应装置(15)或发电单元(16)来提供。
14.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述电压信号由在针形脉冲的时间序列、边沿陡度和/或高度方面能够自由调整的脉冲电压供应装置(15)或发电单元(16)来提供。
15.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述电压信号的上升边沿(23)的陡度至少为0.5V/μs，但优选至少为2V/μs。
16.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在基本上整个脉冲长度Tp期间都施加优选恒定的脉冲电压PV。
17.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述周期性施加的电压信号被替换地施加到多个电弧源的所述目标(5)上。
18.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，绝缘层、尤其是含有氧化物的层或氧化层被沉积出来。
19.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述目标(5)的材料由碳或者由含碳量超过20％体积百分比的材料构成。
20.一种利用按照权利要求1至19之一所述的方法所操作的电弧源来制造涂覆有涂层的基板的方法。
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