TW389966B - A power source device for a sputtering apparatus and a sputtering apparatus using the power source device - Google Patents
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Description
經濟部中央揉率局負工消费合作社印I A7 __B7___ 五、發明説明（1 ) 本發明所屬之技術領域： 本發明係有關於一種欲在半導體、電子零組件、裝飾 品上，形成薄琪的喷鍵裝置所使甩的噴鍵用電源裝置，及 使用該裝置之喷鍍裝置。 習知技藝： 依使用在標板（靶）之反面，配置磁鐵之濺射源的喷鍍 裝置，而在半導體、電子零組件、.裝飾品等上，形成薄膜 的技術已普及化。於如是之喷鍍裝置，在真空槽中導入放 電用氣艘，例如，Ar的不活性氣體。在該真空槽配輩賤 射源’並在該減射源附加負之電壓，而予以產生磁控放電 ，使導入於真空槽中之放電用氣體予以離子化。該經離子 化的氬氣（Ar)之正離子被加速’並對該滅射源之標板（把） 之表面予以衝擊，而將標板表面予以作濺射蒸發。將該減 射粒子涔著在基板上’而予形成由標板材料所成之薄膜者 ，而稱之為喷鍍（喷濺鍍膜）。 . 在進行該喷鍍之中，有時磁控放電會變化成為電弧放 電之場合。如是’若磁控放電轉移為電弧放電時，就不能 進行喷鍍。因此，在電弧放電發生後，立刻附加逆電壓脈 波（脈衝），而使上述標板稍保持成為正之電位，以抑制電 弧放電之發生。 欲防止如是之電弧放電’於習知，即，作如下所示之 防止對策。則： (1) 將穩定電阻及阻流圈，並以串聯加在i載。 (2) 使用會斷續之直流電源。 本紙張尺度逍用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） n ^^1 1^1 an·— (請先閲讀背面之注f項再t本頁)
、1T 經濟部中央標準局—工消费合作社印製 A7 _ B7 ' ' ' I -------- - -- ———— 五、發明说明（2 ) (3) 將電瀹限制的阻流圈，與共振用之電抗器、電容 器’加在直流電源與負載之間’而以在電孤放電 時所產生之電壓’電流的振動，以附加逆電壓:而 抑制電弧放電。 (4) 將（3)項之逆電壓，以二極體予以夾持，使電弧放 電中止，並更確實防止電弧放電。 (5) 檢出電弧放電’而將直流電源的輸出予以中止一 定之時間。 (6) 檢出_電弧放電’而以一定之時間加逆電壓於負載 〇 (7) 無關電弧放電之檢出’而以一定之間隔對負載加 逆電壓》 本發明所欲解決之課題： 但是，在上述（1)之電路’若以串聯加入穩定電阻器 在負載時，即，由該電阻器所消耗的功率將增大，因之， 無法作成大功率的濺射電源。又，於阻流圈之場合，由於 配線的寄生元件（L、C)，而幾乎已形成3之電路。於此場 D，由於直流減射放電之負性特性，而使放電電壓、電流 有所振動之問題存在。 又，（2)之電路，有對電弧放電之控制較遲後之問題 存在。因為，其變壓器的1次側以SCR予以控制，而其2次 側僅以二極體予以整流之故，濺射放電之斷續乃成為交流 線路之頻率’而使從產生電弧放電至消失的時間，成為SCR 之點弧角，乃對於電弧放電控制有較為遲緩之問題存在。 本紙張錢適用研國家標準（CNS ) A4^ ( 210X297公釐） ~ ； (請先W讀背面之注$項再填窝本頁) -訂 A7
經濟部中央橾準局員工消费合作社印«. 五、發明説明（3 又，（3)〜（7)之電路，若於放電開始壓力以，下之壓力， 進行滅射之場合，即，其直流濺射放電特性將成為負性特 性’而使放電電壓、電流產生振動之問題存在。因為，從 負載所觀看之電源特性，非為定電流特性之故，乃對於負 性電阻特性無其穩定點。因之會發生振動之理由為，在直 流電源之輸出 '有丰滑用電容器之故。 但是’於放電現象有各種之滯後現象。對該滯後現象 有所影響的為，放電開始電壓與放電電壓、放電開始壓力 與放電停止壓力等。其中，予以測定放電停止壓力，埤知 其無法獲得如開始壓力般之再現性良好的資料。經調查其 原因後發現，於放電開始壓力以下之壓力時，磁控放電乃 為停止。其原因為， (1) 隨著降低壓力，放電電壓，電流之振動就發生， 而磁控放電就停止。 (2) 由於產生電弧放電而停止Λ 則，獲知磁控放電不僅由於磁控濺射源之特性而停止 ’並且’因放電電壓、電流之振動，及電弧放電而停止之 故’乃無法獲得放電停止壓力之再現性。 如是，以習知的電弧放電對策，即，於比放電開始壓 力為低之壓力，不能作穩定之濺射。 本發明之目的： 本發明係鑑於上述之課題，乃欲提供由於在放電開始 壓力以下，實現穩定之喷鍍，以及減少因與濺射用不活性 氣體之衝擊而生的濺射粒子之散亂，予以改善步驟有效範 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4规格（2丨0X297公釐} 6 (待先閗讀背面之注foe再&本耳) 訂 -嘷Τ· A7 B7 經濟部中央揉準扃工消费合作社印製 五、發明説明（4 ) 圍，並能改善喷濺膜的緻密性之喷鍍用電源裝置，及使用 該裝置之喷鍍裝置，為目的。 / ' \ 解決課題之本發明裝置： 於申請專利範圍第1項有關之喷鍍用電源裝置，係以 真有喷鍍用直流電源、建按在直流電源之定電流電路、連 接在該定電流電路的濺射源、以及將從上述定電流電路所 輸出之電流，控制成為定電流之控制部，為其特徵。 由於此，於濺射源顯示為負性電阻特性之場合，亦能 依定電流電路，而使濺射源之電壓及電流不予產生振與。 因此，比放電開始壓力為低之壓力的濺射源，，於顯示負性 電阻特性之壓力時，能予以穩定產生磁控放電，並能穩定 進行喷鍍》 又’由於成為定電流，乃使濺射功率的計算，雖非為 電壓與電流的瞬間值之乘積的平均值，亦能以不含有電壓 之逆電壓的平均值，與定電流之積，予以求出，是故，能 進行功率精度高之喷鍍。 有關申請專利範圍第2項之喷鍍用電源裝置，係以具 有喷鍍用直流電源、連接在該直流電源之定電流電路、連 接在該定電流電路之濺射源^欲附加逆電壓於該濺射源之 逆電壓外加電路、欲檢出發生在上述滅射源之電弧放電的 負載電壓測定電路、以及控制從上述定電流電路所輸出之 電流，成為定電流之同時，由上述負載電壓測定電路，而 於上述濺射源檢出發生電弧放電之場合，乃旋上述逆電壓 外加電路’將逆電壓附加在上述濺射源之控制部，為其特 —Ί—^- -^----,k.------1T-----—4 J c V. {請先«讀背面之注意事項再填寫本頁)
經濟部中央揉率局貝工消费合作社印製 Α7 Β7 五、發明説明（5 ) 徵。 ^ 因此，能進行與上述申請專利範圍第丨項有關之喷鍍 用電源裝置，為同樣之作業，同時’由負載電屋測定電路 ，檢出有電弧放電之時，即，從逆電壓外加電路，而將逆 電壓附加在濺射源，以防止電弧放電之發生。 申請專利範圍第3項有關之喷鍍用電源裝置，係以具 有喷鍍用直流電源、連接在該直流電源之定電流電路、連 接在該定電流電路之濺射源。欲附加逆電壓於該濺射源之 逆電磨外加電路、欲檢出發生在上述減射源之電弧放寫的 負載電壓測定電路、在上述逆電壓外加電路，與上述濺射 源的標板（靶）之間，以喷鍍放電電流所流通之方向，所連 接之順方向阻抗’以並聯連接在該順方向阻抗，而由欲防 止逆方向電弧放電之發生的逆方向阻抗，所成之逆方向電 弧放電防止電路、以及控制從上述定電流電路所輸出之電 流’成為定電流之同時，於由上述負載電壓測定電路，檢 出在上述測射源發生電弧放電之場合，乃從上述逆電壓外 加電路，而將逆電壓附加於上述濺射源之控制部，為其特 徵β 因此，乃能進行與上述申請專利範圍第2項有關之喷 鍍用電源裝置，同樣之作業之同時，由於設有逆方向電弧 放電防止電路’就能防止在逆電壓附加時所發生之逆方向 電弧放電，乃能降低於回復為欲濺射之電壓極性時，變成 為電弧放電之機率。 有關申請專利範園第4項及第5項之喷鍍用電源裝置， 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4规格（210X297公釐） ---- ^ (請先聞讀背面之注$項再&本頁) Τ 五、發明说明（ A7 B7 經濟部中央標车局貝工消費合作社印掣 係以在申請專利範圍第3項之逆方向電弧放電防止電路上 ，使逆方向阻抗之阻抗值比順方向之阻抗值為大，為其特 徵。因此，能進行與申請專利範圍第3項之喷鍍用電源裝 置，同樣之作業》 有關申請專利範圍第6項之喷鍍用電源裝置，係以在 申請專利範圍第1項至第5項之定電流電路，與濺射源之間 ，除濺射源之寄生靜電容量，與配線之靜電容量之外，不 再設置靜電容量為其特徵。 因此’乃能進行與上述申請專利範圍第1項至第5項之 喷鍍用電源裝置，同樣之作業。又，將定電流電路與濺射 源之間的靜電容量’定為最小’而以配線之電感量及靜電 容量，與濺射源之負性電阻特性，即，能防止放電電壓、 電流之振盪產生。 有關申請專利範圍第7項之喷鍍裝置，係以具有經接 地4真空槽、配置在該真空槽之減射源、對向於該減射源 之標板（靶）而配置在上述真空槽内之基板、喷鍍用直流電 源、連接在該直流電源，同時，亦連接在上述濺射源之定 電流電路、控制將上述真空槽予以排氣，而傳真成為真空 ’或將氣體脈衝導入於該真空槽内的開閉閥，同時，將放 電開始信號輸出至控制部之喷鍍裝置用控制部、以及從該 喷鍍裝置用控制部輸入放電開始信號，而<使從上述定電流 電路所輸出之電流，控制成為定電流之控制部，為其特徵 由於此’由於依定電流控制，乃對於顯示為放電開始 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 9 請 先 閲 面 之 注 裝 訂 經濟部中夬揉準局貝工消费合作社印箪 A7 £7__ 五、發明説明（7 ) 壓力以下之負性電阻特性之濺射源，能作穩定之濺射，是 故，雖距離濺射源夂標板與基板之間隔，惟，因Ar氣體 而生之散亂亦會較少。因此，對於大基板，及複雜形狀之 物品，亦能予以喷鍍。 有關申請專利範園第8項之喷鍍裝置，係以具有經接 地之真空槽、配置於該真空槽之濺射源、對向於該濺射源 之標板（靶）而配置於上述真空槽内之基板、喷鍍用直流電 源、連接於該直流電源，同時，亦連接於上述濺射源之定 電流電路、附加逆電壓於上述濺射源之逆電壓外加電冷、 欲檢出發生於上述濺射源之電弧放電的負載電壓測定電路 、控制將上述真空槽予以排氣，而成為真空、或將氣體脈 衝導入於該真空槽内之開閉閥，同時，將放電開始信號輸 出於控制部之喷鍍裝置用控制部、輸入從該喷鍍裝置用控 制部來的放電開始信號，而將從該上述定電流電路所輸出 之電流’控制成為定電流，並且，·依上述負載電壓測走電 路檢出’於上述濺射源發生電弧放電之場合，乃從上述逆 電壓外加電路，將逆電壓附加於上述濺射源之控制部，為 其特徵。 因此，乃能進行與上述申請專利範園第7項之喷鍍裝 置’同樣之作業，同時，能防止因電弧放電而起的放電停 止’是故，能提供穩定之生產裝置》 有關申請專利範圍第9項之喷鍍裝置，係以具有經接 地之真空槽、配置於該真空槽之濺射源、對而於該濺射源 之標板而配置於上述真空槽内之基板、喷鍍用直流電源、 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α4Β ( 210X297公釐） ---.111^----：裝-- (請先W讀背面之注意事項再κ本頁) 訂 10 經濟部中央梯準局員工消費合作社印袋 A7 _____ B7 五、發明説明（8) 連接於該直流電源，同時，亦連接於上述濺射源之定電流 電路。欲附加逆電壓於上述濺射源之逆電壓外加電路，欲 檢出發生於上述濺射源之電弧放電的負載電壓測定電路， 在上述逆電壓外加電路與上述濺射源的標板之間，以喷鍍 放電電流所流通之方向，所連接之順方向阻抗，以並聯連 接於該順方向阻抗，而由欲防止逆方向電孤放電之發生的 逆方向阻抗，所成之逆方向電弧放電防止電路，控制將上 述真空槽排氣成為真空，或導入氣體脈衝於該真空槽内之 開閉閥，同時’將放電開始信號輸出至控制部之喷鍍裝置 用控制部’以及輸入從嘴鍵裝置用控制部來的放電開始信 號，而將從上述定電流電路所輸出之電流，控制成為定電 流，並且，依上述負栽電壓測定電路，檢出於上述濺射源 發生電弧放電之場合，即，從上述逆電壓外加電路，予以 附加逆電壓於上述濺射源的控制部，為其特徵。 因此’乃能提供比申請專利範圍第8項之喷鍍裝置， 為電弧放止效果更高之穩定的生產裝置。 有關申請專利範圍第10項及第11項之喷鍍裝置，係以 在申請專利範圍第9項之逆方向電弧放電防止電路上，取 逆方向阻抗之阻抗值’比順方向阻抗值為大，為其特徵。 因此’能作與申請專利範圍第9項之噴鍍养置同樣之作業 ，而依電弧放電防止效果之最適宜化，即，能提供濺射穩 定之生產裝置》 有關申請專利範圍第12項之喷鍍裝置，係在申請專利 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 11 I - < I1.裝 I — I I 訂— I I I I I __ I *〆 (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) A7 B7 五、發明説明（9 ) 範園第7項至第11項之定電流電路，與濺射源之間，除濺 射源之寄生靜電容量，與配線之靜電容量之外，不設置其 他靜電容量，為其特徵〃因此，能進行與申請專利範圍第 7項至第11項之喷鍍裝置，同樣之作業。 又，將定電流電路與滅射源之間的靜電容量為最小， 並，依配線之電感量及靜電容量，與濺射源之負性電阻特 性，乃能防止放電電壓，電流產生振盪，因此，能提供更 穩定之生產裝置。 本發明之實施態樣： [本發明之第1實施態樣]: 現參照下列圖面，予以說明本發明之第1實施態樣-第1圖為喷鍍用電源裝置之電路，及使用該裝置之喷鍍裝 置的概略圖。於第1圖，11為控制喷鍍用電源裝置之控制 部。12為，例如，為800V之喷鍍用直流電源。在該直流 電源12之兩極間，以並聯連接電容器13。而以該直流電源 12與電容器13，而構成喷鍍用直流電源A。又，直流電源 12之負極，連接於交換電晶體Q1之射極，而該交換電晶 體Q1之基極，就連接於控制部11。交換電晶體Q1之集極 與直流電源12的正極間，即，連接飛輪二極體D1 交換電晶體Q1之集極介著流圈L連接於逆電壓外加 電路C内之交換電晶體Q2之射極。又，依電晶體Q1、二 極體、阻流圈L，構成定電流電路B。又，在電晶體Q1之 集極與阻流圈L之間，設有電流檢出器14。該電流檢出器 14之兩端，就連接於控制部11。 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） I— ------装！ * * 1 :請先聞讀背面之注f項再t本頁) 訂 輕濟部中夾橾準為負工消费合作社印策 12 _____B7_ 五、發明説明（10) _ ~ * 、 · 於交換電晶體Q2之集瀝，連接逆電壓源15之正極。 該逆電壓源15之負極，即，連接於接地線路a。並由電晶 體Q2、逆電壓源15，構成逆電壓外加電路c。電晶體Q2 之射極，連接於二極體D2之陰極，而電阻器R1以並聯連 接於該二極體D2’而在該二極體D2，以並聯連接電阻器 R1。並以該二極體D2與電阻器R1構成逆方向電弧放電防, 止電路。 二極體D2之陽極，介著電阻器R2，R3連接於接地線 路a。該電阻器R2與電阻器R3之連接點，即，連接在控制 部11。並依電阻器R2與R3構成為電弧檢出裝置之負載電 壓測定電路D。又，二極體D2之陽極亦連接至濺射源21。 22係表示真空槽’在該真空槽22配置著基板23，而有 配管24連接在該真空槽22。於該配管24，有配設開閉閥25a 及25b。又，在該真空槽22之底面，連接著排氣配管22a， 而於該排氣配管22a，配設著真空泵浦22h該真空泵浦22b 之驅動，係由喷鍍裝置用控制部26所進行。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 在控制部11 ’連接著喷鍍裝置用控制部26。該喷鍍裝 置用控制部26，乃由電腦等所構成之控制電路等所形成。 該喷鍍裝置用控制部26，係進行真空泵浦22b的起動、停 止、以及開閉間25a’ 25b之開閉控制’同時，輸出放電開 始信號S至控制部11。 在上述第1圖之電路上，於定電流電路B與減射源21 之間’除濺射源之寄生靜電容量與配線之靜電容量以外， 不再設置靜電容量。因為，在定電流電路B與幾射層21之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 13 經濟部中央標準扃WC工消费合作社印^ A7 B7 五、發明説明（11) 間，若設置濺射源21之寄生靜電容量，與配線之靜電容量 以外的靜電容量,之場合，即；當濺射源21成為負性電阻特 性之場合，即，由於配線之寄生電感量與靜電容量、及負 性電阻特性，而使電路產生振盪之故》 其次，釺對以上述所構成之本發明一實施態樣之動作 ，予以說明。首先，喷鍍裝置用控制部26,將真空果浦22b 起動，並將真空槽22予以排氣成為真空。接著·，關閉閥門 25a ’而開啟閥門25b，在配管24内填充Ar氣體之後，關閉 閥門25b»其次，與開啟閥門25a之大約同時，輸出放電開 始信號S至喷鍍用電源裝置之控制部11。開啟閥門25&時， 配管24内之Ar氣體就以脈衝狀流入至真空槽22内，並將 真空槽22内之壓力提昇為脈衝狀，此時，就從控制部η輸 出交換信號S1至交換電晶體Q1之基極。其結果，直流電 源12之負的電壓就附加在濺射源21。因此，在真空槽22產 生磁控放電》 而選定真空槽22之容積、配管24之容積、所導入之Ar 氣體之壓力、及真空泵浦22b之排氣速度，並依導入該氣 體脈衝，而設定真空槽22之壓力，只超過濺射開始壓力欲 進入定電流動作，所需要之時間。由於設定為如是之時間 ，而事先將直流電源12予以動作，即於導入氣體脈衝之時 ’由於定電流電路13已在動作，是故，雖滅射室22之壓力 降低，亦能繼續作磁控放電。 依該磁控放電，乃在放電空間形成氬氣電漿。該電褒 中的氬氣之正離子被負之電壓差所加速，並衝擊滅射源21 本紙張尺度適用中國國家揉準（CNS ) A4規格（210X297公釐） ： ；-----Z 裝I. ·- C (婧先閱讀背面之注意事項再填寫本頁
*1T A7 B7 五、發明说明（12) 的標板（靶)之表面。由於該衝擊，乃將標板之表面予以濺 射蒸發。然後’將該濺射粒子予以堆積在基板23上，而形 成由標板材料所成之薄膜，而稱之為喷鍍（喷濺鍍膜）。不 過，控制部11乃將電晶體Q1作斷續性之ON，並將直流電 源12之輪出附加在阻流圈L » 於此，在真空槽22產生正常之磁控放電之當中，以電 流檢出器14檢出流通在定電流電路13内之電流，並將交換 信號S1之總效率比作為可變，而作，晶體qi之〇n/〇FF控 制，使所檢出之電流成為一定而予以流通定電流。但$， 飛輪二極體D1於電晶體Q1成為〇FF時，有繼續對阻流圈L 流通電流之功用。 附加在濺射源21之電壓，由負載電壓測定電路d的電 阻器R2，R3分壓之後，就輸入於控制部11 ?然後，在該 控制部11内，.由在負載電壓測定電路D所測定之負載電壓 ’及在電流檢出器14所檢出之電流值，而測定供給至滅射 源21之濺射電力。隨著，將輸出至電晶體qi的交換信號S1 之總效率比為可變，使該濺射電力成為設定值，以控制定 電流值。 但是，以高精度求濺射電力，係在製程之高精度化上 為重要事宜。雖，電力（功率）=電壓X電流，但，負載電 壓與負載電流之雙方產生振動時，即，不於其瞬間作電壓 X電流之計算，就無法獲得正確之電力。在本實施態樣， 由於在定電流電路B，其電流為一定值之故，係電壓予以 平均後再作乘算，即，其結果不會改變。於此，附加逆電 本紙張尺度逋用中國國家棣準（CNS > A4规格（210X297公釐） • J: m i I n In m · (请先聞面之注4m.項再t本頁 訂 經濟部中央樣率货工消费合作社印装 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印装 五、發明説明（13) 壓之期間’亦包含於電壓之平均’即，不減射之期間亦含 於平均，因此，該斯間以電壓=〇而作為取平均之電壓平 均電路，就能只求出濺射電力》 但疋’減射電壓通常有300V以上，而電孤放電電壓 為150V以下，是故，由於檢出依負載電壓測定電路D附加 於濺射源21之負載電壓，即，能判斷喷鍍是否正常進行， 或是否產生電弧放電。 若’於負載電壓測定電路D所測定之負載電麼為，Bov 以下時’控制部11就判斷於真空槽22内產生電弧放電，乃 輪出交換4s號S2至交換電晶艘Q2之基極。因此，將電晶 體Q2僅ON數，並由於將逆電壓源15僅附加於濺射源以 數#s’就能消除在真空槽22所產生之電孤放電。 使真空槽22内予以真空，並導入氣艘脈衝至真空槽22 内’然後’附加負之電壓至滅射源21，而控制從定電流電 路13所輸出之電流為定電流’同時，由負載電壓測.定電路 D檢出，.於滅射源21產生電弧放電之場合，由於控制成為 從逆電愿外加電路c所輸出之逆電壓，附加在濺射源21， 是故，僅於起初導入氣體脈衝至真空槽22内，就能於真空 槽22内繼績進行磁控放電》 經常依真空泵浦，將真空槽22内抽成真空，雖真空槽 内之不活性氣體均被排出，惟，在真空槽<22内仍然可嫌續 磁控放電，係在於被濺射的標板材料原子，替代已無之不 活性氣嫌，而被離子化，乃進行自助喷鍵。 由於如是，在真空槽22内，於無.不活性氣體之狀態下 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0x297公釐） 16 I-7 — — —----裝------1T------ (請先閲讀背面之注$項本頁) 五、發明説明（14) 經滴部中央標準局貝工消费合作社印聚 A7 B7 ，能進行喷鍍，因之，從濺射源21之標板所放出之金屬原 子，不與不活性氣體衝擊，而能予以堆積於基板上。 例如，起初將脈衝狀之Ar氣體導入至真空槽22,若 濺射满21之標板為Cu之時，即，不必補充Ar氣體於真空 槽22，即，能在基板23上作喷鍍◊因此，雖將濺射源21之 標板與基板23之距離充分離開，但，由於因Ar氣體而起 的散亂少之故，亦能在基板上予以堆積標板之原子，因此 ，對於大型基板，及形狀複雜之物品，亦能作喷濺鍍膜。 不過，有組裝逆電壓源15之場合，其所流通之電流乃 介著電阻器R1而流，因此，由於將該電阻器R1的電阻值 ，予以設定為適當之數值，即，逆電壓源15乃通過電流限 制阻抗之R1 ’而附加於漱射源21，由於成，就能防止逆 方向電弧放電之發生。 又，將逆電壓源15僅附加於濺射源21數之後，於 負載電壓測定電路D所檢出之負載電壓，例如為，ι5〇ν以 下之電弧放電發生的電塵之場合，再度將電晶體印僅予 ON數私s，而將逆電壓源15附加在減射源21僅數該 動作反覆進行至於負載電壓測定電路D所檢出之負載電壓 成為濺射電壓，例如，達到300V以上，為止。 電弧放電中，予以控制為電力計算之定電流值的變更 不予進行，即，流通阻流圈L之電流就可保持為一定值。 因之，如習知電路而將逆電壓外加時間，予以延長或予以 多次-反覆’即，流通錄流圈L之電㈣流料加，而不 會有因阻流圈L的鐵蕊之磁場飽和而起的控制不能之問題 (請先聞讀背面之注f項寫本頁)
17 五、發明説明（15) A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 存在。 又，在上述實施態樣，由負載電壓測定電路D檢出電 弧放電產生之場合，乃將逆電壓源15附加於濺射源21，惟 ，由負載電壓測定電路D，未檢出電弧放電產生之場合，亦 以定期性而將逆電壓源15附加在濺射源21，以防止電弧放 電之產生，亦可以。 又，曾將控制部11與喷鍍裝置用控制部26，分別予以 說明，但，將兩者合成一嫌，作成一個控制部亦可以。 本發明之效果： 依據申請專利範圍第1項之本發明，於濺射源顯示為 負性電阻特性之場合’亦能依定電流電路，可使濺射源的 電屬與電流，不產生振盪》由於此，比放電開始壓力為低 壓力之滅射源’在顯示負性電阻特性之壓力時，能使其穩 定產生磁控放電，並穩定進行喷鍍》 又，由於使其成為電流，因之，濺射電力的計算，雖 非為電壓、電流之瞬間值的乘積之平均，亦得以不含有電 壓之逆電壓的平均值，與定電流之乘積求出，是故，乃能 進行高電力精度之喷鍍》 依據申請專利範圍第2項之本發明，其其有與上述申 請專利範圍第1項之本發明同樣之效果，同時，依負載電 壓測定電路檢出電弧放電之時，乃從逆電遷附加電路，將 逆電壓附加在濺射源，是故，乃能防止電弧放電之產生。 依據申請專利範圍第3項之本發明，其具有與上述申 請專利範圍第2項之本發明，同樣之效果，同時，由於設 請 先 閱 讀 背 面 之 注
I 頁 訂 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) M規格U10>< 297公釐） 18 A7 £7____ 五、發明说明（16 ) 置逆方向電弧放電防止電路，乃能防止逆電壓附加時，所 發生之逆方向電弧放電，並且，回復為欲濺射之電壓極性 時，變成為電弧放電之機率，能予以降低。 依據申請專利範圍第4項及第5項之本發明，其具有與 上述申請專利範圍第3項之本發明，同樣之效果。 依據申請專利範圍第6項之本發明，其具與上述申請 專利範圍第1項至第5項之本發明同樣之效果，同時，由 於使定電流電路與濺射源之間的靜電容量為最小，乃能防 止因配線之電感量及靜電容量，與濺射源的負性電阻_牲 ，而使放電電壓、電流產生振盪。 依據申請專利範圍第7項之本發明，由於定電流控制 ，乃對於顯示放電開始壓力以下之負性電阻特性的濺射源 ’能穩定作噴鍍，是故，雖將濺射源之標板與基板之間隔 ’予以離開，惟，因Ar氣體而生之散亂亦少。因此，對 於大型基板及形狀複雜之物品，亦能作嗔鍵。 依據申請專利範圍第8項之本發明，其具有與上述申 請專利範圍第7項之本發明，同樣之效果，同時，由於能 防止因電弧放電而生的放電停止，是故，能提供穩定之生 產裝置》 依據申請專利範圍第9項之本發明，其能提供，比上 述申請專利範圍第8項之本發明，為電弧放電效果更高之 穩定的生產裝置。 依據申請專利範圍第10項及第11項之本香明，其具有 與上述申請專利範圍第9項之本發明，同樣之效果，同時 本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（2丨0 X 297公釐）' ~ "~~ 請先Μ讀背面之注$項再本頁) 訂 嗥 經濟部中央橾率局貝工消费合作社印«. A7 B7 五、發明説明（17) ，由於電弧放電效果之最適宜化，乃能提供濺射穩定之生 產裝置。 依據申請專利範圍第12項之本發明，其具有與上述申 請專利範圍第7項至第11項之本發明，同樣之效果，同時 ，由於使定電流電路與濺射層之間的靜電容量為最小，乃 因配線之電感量及靜電容量，與濺射源之負性電阻特性， 而使放電電壓、電流所產生之振盪.，能予以防止，因之， 能提供更穩定之生產裝置。 圖面之簡要說明： 第1圖係有關本發明之一實施態樣的喷鍍用電源裝置 之電路，以及使用該裝置之喷鍍裝置的概略圓》 ---·--^----- •* (請先閲面之注李項再t本頁) . -線、^· 經濟部中央掭率局貝工消費合作社印氧 20 本紙張又度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 B7 五、發明説明（18 ) 元件標號對照 11.. .控制部 12.. .喷鍍用直流電源 13.. .電容器 14.. .電流檢出器 15.. .逆電壓源 21.. .濺射源 22.. .真空槽 22a...排氣配管 22b...真空泵浦 23…基板 24.. .配管 25a...開閉閥 25b...開關閥 26.. .喷鍍裝置用控制部 a…接地線路 A. ..喷鍍用直流電源 B. ..定電流電路 C. ..逆電壓外加電路 D. ..負載電壓測定電路 D1...飛輪二極體 D2...二極體 L...阻流圈 Q1，Q2...交換電晶體 111，112，113...電阻器 5.. .放電開始信號 51.. .交換信號 請 先 閲 面 之 注
I 頁 裝 訂 經濟部中央揉準扃貝工消费合作社印装 本紙張又度適用中國國家標準（CNS ) A4规格（21〇X297公釐） 21 ；ίί·.
Claims (1)
- A8 B8 CS D8申請專利範圍 經濟部中夬榡率局貝工消費合作社印氧 3. 1. 一種喷鍍用電源装置，包含： 一直流電源’係作為喷鍍用； 一定電流電路，係連接於上述直流電源； 一濺射源，係連接於上述定電流電路；以及， 一控制部，係將從上述定電流電路所輪出之变流 ，予以控制成為定電流。 2. —種喷鍍用電源裝置，包含： 一直流電源，係作為喷鍵用； 一疋電流電路，係連接於上述直流電源； 一濺射源，係連接於上述定電流電路； 一逆電壓外加電路，用以附加逆電壓於上述濺射 源; 一負載電壓測定電路，用以檢出在上述濺射源所 產生之電弧放零；以及， 一控制部，係將從上述定電流電路所輸出之電流 ，予以控制成為定電流，同時，利用上述負載電壓測 定電路，檢出於上述濺射源發生電弧放電之場合，乃 從上述逆電壓外加電路，而將逆電壓附加於上述濺射 源。 一種喷鍍用電源裝置，包含： 一直流電源，係作為喷鍍用； 一定電流電路’連接於上述直流電源 一濺射源，連接於上述定電流電路； 表紙張尺度適用中國國家揉準（CNS )八4規格（210x297公釐 C (請先聞讀背面之注#^項再填寫本頁) 訂_ 22 ABCD 經濟部中央梂率局負工消費合作社印策 、申請專利範圍 -逆電壓外加電路，用以附加逆電壓於上述濺射 源； -負載電壓測定電路，用以檢出在上述減射源所 發生之電弧放電； 一逆方向電弧放電防止電路，係在上述逆電壓外 加電路，與上述濺射源之標板（靶）之間，乃由以順著 喷錢放電電流所流通之方向，所連接之順方向阻抗， 與以並聯連接於該順方向阻抗，而欲防止逆方向電弧 放電之產生的逆方向阻抗，所形成的電路；以及 一控制部，係將從上述定電流電路所輸出之電流 ，予以控制成為定電流 '，同時，利用上述負載電壓測 定電路，予以檢出於上述濺射源產生電弧放電之場合 ，即，從上述逆電壓外加電路，而將逆電壓附加於上 述濺射源。 4·如申請專利範圍第3項之喷鍍用電源裝置，其中，上述 逆方向電弧放電防止電路，其： 逆方向阻抗之阻抗值，比順方向阻抗之阻抗值為 大。 5·如申請專利鸹圍第3項之喷鍍用電源裝置，其中，上述 逆方向電弧放電防止電路，其： 順方向阻抗係二極體；而 逆方向阻抗係電阻器所構成。 6.如申請專利範圍第5項之喷鍍用電源裝置，在上述定電 流電路’與濺射源之間，除濺射源之寄生靜電容量， 本紙張尺度逍用中國國家揉準（CNS)八4规格（2丨0><297公兼》、11 (請先聞讀背面之注項再 本頁) * If— 0 tr. 23 389966 A8 B8 C8 D8 中請專利範圍 經濟部中央橾丰局負工消費合作社印裝 與配線之靜電容量之外，不再設置其他之靜電容量。 一種喷鍍裝置，包含有： 一真空槽，係予以接地； 一濺射源，係配置於上述真空槽； 一基板，係與上述濺射源之標板（靶）相對向，並 配置於上述真空槽内； 一直流電源，係作為喷鍍用； 一定電流電路’係連接在上述直流電源，同時， 亦連接於上述濺射源； 一喷鍍裝置用控制部，用以控制，將上述真空槽 予以排氣而成為真空，且將氣體脈衝（脈波）導入至上 述真空槽内的開閉閥’同時，將放電開始信號輸出至 控制部；及， 一控制部，係輸入從上述喷镀裝置用控制部所輸 出之參電開始信號，而控制從上述定電流電路所輸出 之電流，成為定電流。 8. —種喷鍍裝置，包含有·· 一真空槽，係予以接地； 一濺射源，係配置於上述真空槽； 一基板’係對向於上述濺射源之標板，並〜予以配 置在上述真空槽内； 一直流電源，係作為喷鍍用； 一定電流電路’係連接在上述直流電源，同時， 亦連接於上述濺射源； 7： 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 24 請 先 閱 1¾ 之 注 訂 A8 B8 C8 D8 389966 六、申請專利範圍 一逆電壓外加電路’用以將逆電壓附加於上述濺 射源； . ， 一負載電壓測定電路，用以檢出於上述濺射源所 發生之電弧放電； 一喷鍵裝置用控制部，係欲控制，將上述真空槽 予以排氣成為真空’且將氣艘脈衝導入至上述真空槽 内之開閉閥，同時，.將放電..開..始信號輪..出.至控._制.部； 以及， 一控制部，係輸入從上述喷鍍裝置用控制部所輸 出之放電開始信號，而控制從上述定電流電路所輸出 之電流’成為定電流’同時，利用上述負載電愿測定 電路’檢出於上述減射源產生電弧放電之場合，乃從 上述逆電壓外加電路，將逆電壓附加於上述濺射源。 9. 一種喷鍍裝置，包含有： 一真空槽，係予以接地； 一濺射源，係配置於上述真空槽； 一基板，係對向於上述濺射源之標板，並予以配 置在上述真空槽内； 一直流電源，係作為喷鍍用； 一定電流電路，係連接在上述直流電源，同時， 亦連接於上述濺射源； 一逆電壓外加電路，用以將逆電壓附加於上述濺 射源； 一負載電壓測定電路，用以檢出於上述濺射源所 本紙張尺度逋用中國困家榇準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再f本頁) .裝· . 經濟部中夬揉準局貝工消费合作社印策 25 ABCD 389966 ------- 、中請專利範圍 發生之電弧放電； 逆方向電弧放電防止電路，係在上述逆電壓外 加電路，與上述濺射源之標板之間，由：以順著噴鍍 放電電流之流通方向，，所連接之順方向阻抗，與以並 聯連接在該順方向阻抗，而欲防止逆方向電弧放電之 一發生的’逆方向阻抗，所形成的電路； 一噴錢裝置用控制部’係控制，將上冷真空槽排 氣成為真空，且將氣體脈衝導入至上述真空槽内之開 閉閥，同時，將放電開始信號输出至控制部；以尾， 一控制部，係輸入從上述喷鍍裝置用控制部所輸 出之放電開始信號，而控制從上述定電流電路所輸出 之電流，成為定電流，同時，利用上述負載電壓測定 ，電路檢出於上述濺射源，產生電弧放電之場合，乃從 上述逆電壓外加草路，將逆電屬附加在上述濺射源。 ι〇·_申請專利範圍第9項之喷鍍裝置，其中，上述逆方向 電弧放電防止電路，其： 逆方向阻抗之阻抗偉，比順方向阻抗之阻抗值為 大。 11. 如申請專利範圍第9項之喷鍍裝置，其中，上述逆方向 電弧放電防止電路，其： 順方向阻抗為二極體，而， 逆方向阻抗為電阻器所構成。 12. 、如申請專利範固第7、8、9、10或11項之喷鍍裝置，在 上述定電流電路，與上述濺射源之間，除濺射源之寄 本紙張尺度ίϊ用中國國象標準（CNS > Μ规格（2丨οχ297公釐） ~ 一 I—J-n I 良 IT »* -/¾ * · Λ (請先«讀背面.之注$項再y本頁 訂· 鯉濟部中央揉率局貝工消費合作社印氧 A8 389966 ?8 D8 ττ、申請專利範圍 生靜電容量，與配線之靜電容量之外，不再設置其他 之靜電容量。 ,----------裝^-I & #. (請先閲讀背面之注f項再 f本頁) 訂 經濟部中央標率扃負工消费合作社印装 本紙張尺度逍用中國國家梂準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -27 -
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