专利名称：圆柱形磁控管的屏蔽结构的制作方法
技术领域：
本发明总的来说涉及一种采用旋转圆柱形溅射靶的磁控管，更具体地说涉及最大限度地减小这种磁控管中电弧形成的结构和技术。
圆柱形磁控管正广泛地用于在衬底上溅射膜。一个例子是为了滤除太阳能部分使之不穿过玻璃而在玻璃衬底的表面上淀积电介质和金属层的叠层。这一衬底置于包含至少一个通常是两个旋转圆柱形靶的真空腔中，旋转圆柱形靶在其外表面包含溅射的材料。通常将惰性和活性气体二者都引入腔中。溅射靶与或是真空腔的外壳或是单独的阳极之间施加了电压，该电压产生等离子体，通过位于靶中的固定磁铁，等离子体被限制在沿着靶的溅射区域中。当靶经过固定溅射区域时，用等离子体的电子和离子轰击靶，使得溅射的材料离开靶表面并溅射到衬底上。
磁铁一般是永久磁铁，沿旋转的圆柱形靶中的一条直线放置并相对于靶保持不旋转。通过磁铁沿圆柱形溅射靶的基本整个长度方向产生溅射区，并且溅射区仅在其周围很小的圆周(径向)距离延伸。传统的做法是这样排列磁铁，以便使溅射区在圆柱形靶的底部延伸，面对直接在下面被涂附的衬底。
虽然只要求在衬底上淀积膜，但是膜也会淀积在反应腔中的其它表面上。在许多情况下这样做会产生问题，特别是在某些电介质作为膜来淀积的时候。例如，如果靶表面是硅和反应气体是氧，那么硅或铝氧化物被淀积在靶表面上、靶支撑结构的表面上，以及将要进行涂覆的表面上。在内真空腔表面上形成的一定程度的电介质材料长时间出现以后，对这些表面的电弧开始形成。由于电弧产生污染淀积在衬底表面上的膜的颗粒，并且使通过与溅射靶表面和真空腔壁或某一其它阳极电连接而产生等离子体的电源过载，所以不希望产生电弧。
旋转圆柱形溅射靶的优点是当靶表面经过溅射区时，淀积在靶上的这种膜被溅散开，从而阻碍了不希望的膜的形成。然而尽管有这一自清洁特性，在某些情况下旋转磁控管中仍会产生不希望的电弧。
已经开发了一种圆柱形磁控管屏蔽结构来最大限度地减小旋转圆柱形磁控管中产生的不希望的电弧。请参见Kirs等人的题为“圆柱形磁控管屏蔽结构”的美国专利第5,108,574号(以下称为Kirs等人)，该专利在这里被引用作为对比文件。如在Kirs等人的专利中所示，通过暗空间屏蔽可以最大限度地减小电介质膜的淀积，这阻碍了在暗空间中形成等离子体，从而减小了膜的淀积和由此产生的电弧。
虽然Kirs等人的屏蔽结构极大地提高了旋转圆柱形磁控管的自清洁特性，但是在靶圆柱体的远处的端部已经发现出现了一些凝结物的淀积。与Kirs等人所关心的电介质膜的淀积不同，不管是否存在等离子体，来自系统中存在的蒸气的这种凝结物的淀积都会发生。因此，采用暗空间屏蔽并没有完全解决凝结物淀积的问题。
近来已经开发了一种圆柱形磁控管屏蔽结构，以便最大限度地减小在靶圆柱体的端部出现的这种凝结物的淀积和相关的电弧。请参见Sieck等人的题为“圆柱形磁控管屏蔽结构”的系列号为08/308，828的美国专利申请，该申请是系列号为08/004，964的美国专利申请的继续申请，(以下称为Sieck等人)，该专利申请在这里被引用作为对比文件。具体地说，使屏蔽结构在其内边缘的形状与当磁控管运行、靶保持不动时产生的凝结物的图案基本一致。成形的屏蔽结构根据靶定位，以便屏蔽将另外产生气化材料的凝结物的区域，该凝结物产生的速率超过通过溅射从靶去除淀积的凝结物的速率。采用Sieck等人的成形屏蔽结构极大地减小了在靶的端部的凝结物的淀积，以及相关的形成电弧的作用。
然而，即使是电介质或绝缘材料在靶端部的微小的淀积，也会导致不希望的形成电弧的作用。一般情况下，当形成的凝结物接近地电位或真空腔电位时，出现对凝结物表面的电弧放电，电弧穿过凝结物表面飞向真空腔壁或另外的阳极。
另外在本发明之前，已经构造了可旋转磁控管，其屏蔽结构处于地电位、真空腔电位或阴极电位。在这些磁控管中，屏蔽结构已经被证实是优先形成从阴极到真空腔或另外的阳极的电弧的场合。
本发明的一个主要目的是提供最大限度地减小这种不希望的形成电弧的作用的机构和技术。
本发明实现了这一目的和其它目的，其中主要提供了圆柱形屏蔽结构，该结构具有围着其外表面延伸的环形结构，确定环形结构的尺寸，以便中断可能另外穿过其外表面的任何电弧的运动。在一个最佳形式中，屏蔽结构与地电位、真空腔电位或另外的阳极电位电隔离。
在一种圆柱形可旋转磁控管系统中，显然在系统的阴极靶和阳极之间形成电弧。具体地说，已经很明显形成在靶端部的凝结物常常接近或到达地、真空腔或阳极电位，于是加强了穿过凝结物表面的严重的电弧。在形成的凝结物与屏蔽结构接触从而屏蔽结构变成阳极的情况下，由于屏蔽结构和阴极非常靠近，所以穿过屏蔽结构的电弧将特别严重。
本发明的屏蔽结构抑制可能另外穿过屏蔽结构的外表面飞向真空腔壁或另外的阳极的任何这种电弧的运动。通常屏蔽结构包括至少一个围着其外表面延伸的环形结构。最好环形结构的宽度大于电弧的宽度，因此电弧被充分中断，并避免超出较宽的环形结构。另外，环形结构的宽度最好小于真空腔中气体的平均自由路径的一半，尺寸太小不允许气体分子碰撞，因此等离子体被环形结构充分破坏。以这种方式环形结构可以作为拦截电弧的暗空间，由此中断电弧另外穿过屏蔽结构的自然运动。环形结构最好相对于屏蔽结构的外表面径向延伸。环形结构的径向延伸最好大于环形结构的宽度，因此穿过屏蔽结构表面的电弧遇到非常陡的表面变化，或充分地阻碍电弧的运动。虽然环形结构可以采取各种形式，但是最好是具有上述尺寸的槽，该槽凹入屏蔽结构的外表面。
总之，由于屏蔽结构和阴极靠近，所以当屏蔽结构变为阳极时形成电弧的作用就特别严重。因此屏蔽结构最好与地、真空腔或另外的阳极电位电隔离。特别是在形成的凝结物充满屏蔽结构或从电隔离的或悬浮的屏蔽结构与靶接触的情况下，阻止屏蔽结构成为阳极。
因此，本发明通过最大限度地减小可能出现的任何电弧运动的规模或程度，减小了电弧形成的作用。本发明进一步减小了任何这种电弧形成作用的严重性，以及由此造成的损害。
通过以下结合附图对本发明的最佳实施例所作的描述，本发明的其它目的、特征和优点将变得非常清楚。
图1示意性地表示包括本发明的改进之处的圆柱形溅射靶磁控管；图2表示包括本发明的改进之处的图1的靶组件部分的剖面图；图3以分解形式表示包括本发明的改进之处的图1的靶组件部分的等距图；图4是包括本发明的改进之处的圆柱形屏蔽结构部分的剖面图；图5是包括本发明的改进之处的另一实施例的圆柱形屏蔽结构的剖面图；图6是包括本发明的改进之处的再一个实施例的圆柱形屏蔽结构的剖面图；图7是包括本发明的改进之处的再另一实施例的圆柱形屏蔽结构的剖面图；以及图8是在先前的圆柱形溅射靶磁控管的支撑块和靶上观察到的电弧图案，表示用来部分确定本发明的改进之处的“电弧宽度”。
前面对本发明的各种实施例的描述，提供了对采用本发明的圆柱形可旋转磁控管系统的总体说明。在图1中表示了代表圆柱形可旋转磁控管系统10的结构。以虚线画出的框12表示其中发生了溅射的真空腔的金属壁。在真空腔中是可旋转的圆柱形靶结构14，它通过支撑块16和18由保持在框12中，能够绕其纵轴20旋转。
虽然图1中只画出了一个靶结构，但是在许多应用场合可以采用两个或两个以上的这种靶。特别是一般采用两个靶结构，如由Kirs等人所揭示的那样。
图1所示的磁控管10具有衬底22，该衬底一般由某种支持结构(未示出)支持。例如，支持结构可以包括轮子，以便使得衬底22以连续的过程经过真空腔12。通过适当的泵系统24在真空腔中抽真空。通过某种方便的传送系统如穿过真空腔的空心管(未示出)由气体源26向真空腔提供一种或多种气体。所采用的具体的气体主要由需要淀积在衬底22上的膜来决定。
溅射材料的圆柱形部分28作为靶结构14的一部分。根据打算淀积在衬底22上的膜的组分选择淀积材料。位于真空腔外侧的电动机源(未示出)使靶结构14旋转。象在本领域中已知的那样，通过旋转与靶14接触的心轴32或34(参见例如图2的心轴34)可以实现该靶的旋转。
通过从电源36向溅射表面28施加一个电压在真空腔中产生等离子体，溅射表面的电位相对于通常与地电位相连的真空腔壁12、支持块16和18或某种其它的阳极而言是负的。如图1中示意性地示出的，电源36通过真空腔中的一个阳极如支撑块18与靶14电连接。通过控制磁铁(未示出)的定位使等离子体的位置靠近圆柱形溅射靶14的溅射区。
这些磁铁沿着圆柱形溅射靶14的长度方向定位，同时在靶周围相隔一个很小的圆周即径向距离延伸。磁铁通过附着在冷却剂导管(未示出)上可以最方便地保持在溅射靶14中。象在本领域中已知的那样，冷却剂管作为靶结构14的一部分可以独立于靶结构的旋转而旋转。于是，通过冷却剂管的旋转控制靶结构14中的磁铁的位置以及继而溅射区的位置。在运行过程中，磁铁非旋转地固定在靶14中，以便建立沿靶的长度方向延伸的固定溅射区。在图1中，以虚线表示的长方形30通常代表限定溅射区的磁铁的位置。
象在本领域中已知的那样，真空腔外面的冷却液提供和排放系统(未示出)向管中提供冷却剂并从管外侧和心轴32或34内表面之间的空间排放受热的冷却剂。运行一种电器和电子控制系统(未示出)来控制所述磁控管系统的各种参数。其中采用了本发明的屏蔽结构的圆柱形可旋转磁控管系统可以在各种运行条件下运行，包括高达100安培的大电流条件。
图1系统中实现的本发明的改进之处在于提供了围绕圆柱形靶表面并与之隔开的至少一个圆柱形屏蔽结构(如图1中的38和40所示)。说明了圆柱形屏蔽结构的一般形式之后描述改进之处的细节。
圆柱形屏蔽结构可以采取Kirs等人描述的一元化屏蔽结构的一般形式。最好本发明实施例的一元化屏蔽件采取Sieck等人描述的成形一元化屏蔽的形式。当本发明的屏蔽结构是一元化屏蔽件形式时，一元化屏蔽结构可以通过图1的支撑块16和18中的一块支撑，但是最好通过两块支撑块支撑。
这一圆柱形一元化屏蔽件围绕靶的基本在溅射区外面的圆周部分延伸，因此靶的这一非溅射部分被屏蔽。此外，一元化屏蔽结构具有一个开口，该开口至少象溅射区那样大。该开口不在屏蔽件的整个长度延伸，而是围着靶的基本在溅射区内部的圆周部分延伸，因此暴露了靶的溅射部分。
另外，屏蔽结构可以采取两个分开的屏蔽结构的一般形式，如在题为“带有旋转靶的溅射装置”的Hartig等人的美国专利5,213,672中所描述的那样，该专利在此处被作为对比文件引用。最好本发明实施例的双屏蔽结构采取Sieck等人描述的两个成形的屏蔽结构。当屏蔽结构是如图1所示的双屏蔽形式时，第一屏蔽结构38由支撑块16支撑，第二屏蔽结构40由支撑块18支撑。
现在描述屏蔽结构的一元化屏蔽件或双屏蔽件实施例的最佳成形形式。具体地说，暴露溅射区的一元化屏蔽件开口的形状与当靶保持固定时形成的气化材料的凝结图案的形状基本一致。于是一元化屏蔽件将其中可能以通过溅射从靶上去除被淀积冷凝物的速率另外出现气化材料冷凝的区域屏蔽。在双屏蔽件的实施例中，第一和第二屏蔽件的形状如上所述，并且确定其位置对上述区域进行屏蔽。
这样在最佳成形形式中，屏蔽结构暴露操作限定的有效溅射区，同时屏蔽靶的可能另外出现凝结的区域。通过屏蔽这些限定的区域，最佳成形屏蔽结构最大限度地减小了在圆柱形溅射靶组件的端部形成的不需要的凝结，从而减小了由此产生的经常性的造成破坏的放电。
不管屏蔽结构是采取一元化屏蔽件形式还是双屏蔽件形式，至少一个屏蔽结构在与之相关的靶结构14的相对端42和44中的至少一端延伸。例如，如图1所示，屏蔽件38和相对的屏蔽件40分别在靶的端部42和相对的端部44延伸。此外，为了复盖相邻心轴和其支撑结构的暴露面，屏蔽结构可以在溅射材料的端部以外的长度方向上延伸。例如如图2所示，屏蔽件40复盖心轴34的暴露面。
从图1和2中可以看到，在靶14外表面和圆柱形屏蔽结构的内表面之间存在环形空间50。选择环形空间50的径向尺寸，以避免在这两个表面之间形成等离子体。环形空间50的径向尺寸一般显著小于一英寸，最好基本小于四分之一英寸，例如是八分之一英寸。
现在结合图1-3所示的双屏蔽件的实施例描述本发明，其中所示屏蔽件38和40分别具有最佳的成形部分46和48，其具体特征示于图4-8。虽然根据双屏蔽件的实施例的最佳成形形式对本发明进行描述，但是此处描述的本发明的各个方面同样可应用于此处描述的一元化屏蔽件和其它实施例。
根据本发明的改进之处，屏蔽件38和40具有至少一个围着它们的外表面延伸的环形结构52。设计环形结构52的目的是熄灭电弧或中断可能另外在屏蔽结构的外表面上穿过的任何电弧的运动。
特别是在圆柱形可旋转磁控管系统中，显然在系统的阴极靶和阳极之间出现电弧。本发明人已经注意到这种系统中的形成电弧作用的现象，在靶的端部和支撑块上形成电弧图案。如图8所示，电弧图案包括代表电弧的许多电弧轨迹54，看起来象闪电那样穿过这种系统的支撑块58和靶的端部60的表面。电弧轨迹54表示电弧趋向于围绕这些表面作环形(相对于纵轴20)运动。电弧轨迹54还表示电弧具有以某一方向运动的主电弧56，以及从主电弧分出来并基本以主电弧的方向运动的许多分支。为了方便起见，就主电弧56及其电弧宽度D，对照电弧轨迹54及其分支宽度E，来描述电弧图案。
据信在前面的圆柱形可旋转磁控管系统中观察到的形成电弧的作用源于靶的端部形成的凝结物。当形成的凝结物接近或到达地、真空腔或阳极电位时，凝结物表面上出现的电弧将穿过凝结物，飞向地电源、真空腔壁或另外的阳极。如图8所示，这种形成电弧的作用将明显地损坏靶结构和支撑块，以及上面有电弧穿过的其它系统结构。
采用屏蔽件38和40最大限度地减小凝结物的形成，从而在一定程度上减小任何这种形成电弧的作用的潜在可能性。此外，设计这些屏蔽件带有环形结构52，以便熄灭电弧或中断可能另外在屏蔽结构的外表面上穿过的任何电弧的运动。就这后一方面而言，本发明的屏蔽结构对熄灭电弧是有效的，电弧对阴极靶14和屏蔽结构的附近造成特别严重的损坏。
根据本发明，屏蔽件38或40的环形结构52一般是整个环或部分环，它相对于纵轴20环形放置，相对于屏蔽件38或40的外表面62径向延伸。作为图1-3所示的一个实例，屏蔽件38和40可以具有三个环形结构52，其中一个是部分环，用来容纳各个屏蔽件的成形部分46和48，其余两个是整个环。
环形结构52可以采取各种形式。例如如图6和7所示，环形结构52可以基本上是三角形的，宽度B″或B构成三角形的底，径向延伸C″和C构成三角形的高。最好环形结构52如图4和5所示是矩形，宽是B或B′，径向延伸C或C′构成矩形的相邻的边。
如图5和7所示，环形结构52可以采取隆起物的形式，于是环形结构的径向延伸C′或C相对于屏蔽结构的外表面62向外突出。最好环形结构52如图4和6所示是槽形，于是环形结构的径向延伸C或C″相对于屏蔽结构的外表面62向内凹陷。在后一种形式中，槽实际上拦截了电弧，从而避免了电弧进一步穿过屏蔽结构的外表面62。
根据本发明，环形结构52的形状主要应适合于达到使电弧熄灭的目的。通常环形结构52的形状是这样的，即利用环形结构52，图8所示的可能在真空腔中产生并可能遇到环形结构的电弧56在其运动路径中被充分中断和阻断。因此，环形结构52应有足够的宽度和径向延伸，以便中断或阻断电弧的运动路径。然而，环形结构52最好应不宽到使在其附近易于形成等离子体。
更具体地说，关于宽度和径向延伸的环形结构52的具体形状如图4-7所示，并根据图8的电弧宽度D限定。环形结构52的引导部分或开头的宽度A、A′、A″或A，不是必须但是一般应分别大于环形结构的宽度B、B′、B″或B。引导部分应倒角、磨光或锉平，以防止处理环形结构52时被划伤。然而，引导部分最好不要太平滑，而是要相当陡，以确保电弧被充分阻断。
在一个最佳实施例中，环形结构52的宽度B、B′、B″或B小于真空腔中气体的平均自由路径的一半。最好环形结构52的宽度B、B′、B″或B也大于另外可能穿过屏蔽件38和40的外表面的电弧的宽度D。如图8所示，在圆柱形可旋转磁控管系统中的一个表面上的电弧轨迹54中观察到的电弧宽度D可由主电弧56的燃烧点的宽度D近似。此外，最好环形结构的径向延伸C、C′、C″或C大于其各个宽度B、B′、B″或B。
在图4和6的刻槽的最佳实施例中，环形结构52足够宽，以便在槽中俘获电弧，并且足够深，以便拦截被俘获的电弧。然而，环形结构52也应足够窄，以便最大限度地减小在槽中和它附近等离子体的形成。具体地说，槽的宽度B或B″小于气体的平均自由路径的一半，环形槽52减小了气体分子之间碰撞的潜在可能性或次数，于是最大限度地减小或消除了在槽中和它附近等离子体的形成。
这样，当环形结构52具有槽均最佳形式时，它既作为电弧拦截部件，又作为暗空间。槽最好具有如图4所示的平底，因此任何被拦截的电弧都将置于槽中。以这种方式，环形槽拦截电弧，中断电弧另外穿过屏蔽结构的自然运动，以及进一步使电弧不能逃过拦截。
除了上述外形，环形结构52应具有便于机加工的外形。环形结构的宽度B、B′、B″或B可以大于或等于大约0.005英寸，这大约是圆柱形可旋转磁控管系统中显现的电弧56的电弧宽度D。另外环形结构的宽度B、B′、B″或B可以大于或等于大约0.01英寸，这大约是圆柱形可旋转磁控管系统中显现的另一电弧56的电弧宽度D。
此外，环形结构的宽度B、B′、B″或B可以小于或等于大约八分之一英寸，也可以小于或等于大约十六分之一英寸。这些变化的环形结构宽度中的每一个都代表圆柱形可旋转磁控管系统中采用的典型平均自由路径距离的一半。如在本领域中已知的，真空腔12中的气体的平均自由路径取决于各种操作参数，包括气体的压力、温度或组分。
本发明人已经发现，位于靶和地电源或其它阳极之间的屏蔽结构在圆柱形可旋转磁控管系统运行期间可变成阳极性的。由于屏蔽结构和阴极靶非常靠近，所以这种阳极作用导致严重的电弧，这些电弧从阴极靶穿过阳极性屏蔽结构并且飞向地电源或其它阳极，如支撑块或真空腔。虽然某些系统在屏蔽结构和支撑块之间采用了绝缘体，但是这些穿过阳极性屏蔽面的严重的电弧常常跳过绝缘体表面到达支撑块或其它阳极。
于是在本发明的最佳实施例中，屏蔽结构与地、真空腔或另外的阳极电位电隔离。这一电隔离阻止屏蔽结构接近或到达地或阳极电位。反而允许屏蔽结构在阴极和阳极电位之间悬浮。
以这种方式，电隔离的屏蔽结构禁止在它和阴极靶14之间形成严重的电弧。此外，利用电弧熄灭环形结构52，本发明的屏蔽结构禁止可能另外穿过其表面飞向支撑块16和18或真空腔12的电弧的运动。
现在参照图1-3描述电隔离的屏蔽结构。如图1示意性地画出的，电源36通过阳极或地支撑块18的连接控制阴极靶14的电位。真空腔12和支撑块16也处于地电位。所示的屏蔽件38和40不受任何直流电压的控制。
如图2的组件中表示的，屏蔽件40实际上不与阴极靶14相连。因此通过绝缘体64，屏蔽件40与地或阳极支撑块18分开。绝缘体64通常大约有八分之三英寸厚，因此屏蔽件和支撑块18之间的分开距离也可以是大约八分之三英寸。虽然实际上与支撑块18分开，但是屏蔽件40因此非直接地受螺丝66、螺栓或等同的装置支持，这些装置将屏蔽件和绝缘物固定到支撑块18上。
类似的结构以分解的形式示于图3。在该结构中，支撑块16、绝缘体64和屏蔽件38中有孔68，用于容纳螺丝型、螺栓型或其它等同的部件。作为一个例子，采用螺丝70通过装入绝缘体和支撑块中相应的螺丝型孔68′将绝缘体64固定到支撑块16上。类似地，采用螺丝72通过装入绝缘体和/或支撑块中相应的螺丝型孔68″将屏蔽件38固定到绝缘体64和/或支撑块16上。应理解可以在圆柱形可旋转磁控管系统中采用其它容纳结构，比如位于屏蔽结构和靶管之间的套筒，以便容纳各种屏蔽件或靶管尺寸。
本发明的屏蔽结构通过禁止可能另外穿过屏蔽结构飞向地电源或其它阳极的任何电弧的扩散，减小了圆柱形可旋转磁控管系统中的飞弧作用。
虽然结合本发明的最佳实施例对本发明进行了描述，但是应懂得本发明在所附权利要求书的全部范围内受到保护。
权利要求
1.在装置(10)中，在真空腔内的气体气氛中通过从圆柱形靶(14)溅射材料将膜淀积到衬底(22)上，靶(14)通过各个支撑块(16，18)在其相对端(42，44)可旋转地被支撑，所述靶包括非旋转地固定在其中的磁铁，以便建立沿靶的长度方向延伸的溅射区，所述装置包括与所述靶电连接的电源(36)，并且所述装置包括至少一个圆柱形屏蔽结构(38和/或40)，该屏蔽结构由所述支撑块中的至少一个支撑，并且在靶的至少一个相关的端部上延伸，相距一定间隔(50)，其中所述屏蔽结构的改进之处在于包括围着其外表面(62)延伸的至少一个环形结构(52)，确定所述至少一个环形结构的尺寸，以便中断可能另外穿过所述外表面的任何电弧(56)的运动。
2.权利要求1的装置，其中确定所述环形结构的尺寸，以便阻止可能另外出现在所述环形结构附近的等离子体的形成。
3.权利要求1或2的装置，其中所述至少一个环形结构具有宽度(B、B′、B″或B)，该宽度小于真空腔中气体的平均自由路径的一半，并大于所述电弧的宽度(D)，所述环形结构还相对于所述外表面径向延伸，其径向延伸(C、C′、C″或C)大于所述环形结构的宽度。
4.权利要求3的装置，其中所述环形结构基本是矩形的，所述环形结构的宽(B或B′)和所述径向延伸(C或C′)形成矩形的相邻边。
5.权利要求3的装置，其中所述环形结构基本是三角形的，所述环形结构的宽(B″或B)形成三角形的底，所述径向延伸(C″或C)形成所述三角形的高。
6，权利要求3、4或5的装置，其中所述环形结构是槽，所述径向延伸(C或C″)相对于所述外表面是向内的。
7.权利要求3、4或5的装置，其中所述环形结构是隆起物，所述径向延伸(C′或C)相对于所述外表面是向外的。
8.权利要求1的装置，其中所述屏蔽结构与地电位或所述至少一个支撑块的电位电隔离。
9.前面任何权利要求的装置，其中所述至少一个圆柱形屏蔽结构包括由所述支撑块中的每一个支撑的一元化屏蔽件，所述一元化屏蔽件围着所述靶的基本在所述溅射区外的圆周部分延伸，并具有至少与所述溅射区一样大的开口，所述开口围着基本在所述溅射区内的所述圆周部分延伸，并且其长度小于所述靶的所述相对端部之间的距离。
10.权利要求1的装置，其中所述至少一个圆柱形屏蔽结构包括分别由所述支撑块的第一和第二支撑块支撑的第一和第二圆柱形屏蔽件(38和40)。
11.利用一种淀积方法，在其中具有真空腔和气体气氛的装置中，通过从圆柱形靶(14)溅射材料将电介质或绝缘膜淀积到衬底上，靶(14)通过各个支撑块(16，18)在其相对端(42，44)可旋转地被支撑，所述靶包括非旋转地固定在其中的磁铁，以便建立沿靶的长度方向延伸的溅射区，所述装置(10)包括与所述靶电连接的电源(36)，并且所述装置包括至少一个圆柱形屏蔽结构(38和/或40)，该屏蔽结构由所述支撑块中的至少一个支撑，并且在靶的至少一个相关的端部上延伸，相距一定间隔(50)，其中所述方法的改进之处在于包括通过采用至少一个环形结构(52)来中断可能另外穿过所述屏蔽结构的外表面(62)的任何电弧(56)的运动的步骤，所述至少一个环形结构围着所述外表面延伸并被确定尺寸以便中断所述运动。
全文摘要
本发明提供了圆柱形磁控管屏蔽结构，该结构具有围着其外表面延伸的环形结构，确定环形结构的尺寸，以便中断可能另外穿过其外表面的任何电弧的运动。在一个最佳形式中，屏蔽结构与地电位、真空腔电位或另外的阳极电位电隔离。最好环形结构的宽度大于电弧的宽度。另外，环形结构的宽度最好小于真空腔中气体的平均自由路径的一半，环形结构还相对于外表面径向延伸，其径向延伸大于环形结构的宽度。
文档编号H01J37/34GK1134469SQ9610190
公开日1996年10月30日 申请日期1996年1月23日 优先权日1995年1月23日
发明者P·A·西克, J·G·里策尔, N·E·艾伦 申请人:美国Boc氧气集团有限公司