[发明专利]电弧处理设备及其方法

说明书

一种电弧处理设备(14)包括：a.电弧检测设备(21)，其检测等离子体腔(30)中是否存在电弧；b.电弧能量确定设备(22)，其用于确定电弧能量值，所述电弧能量值是对应于当所述等离子体腔(30)中存在所述电弧时被供应到所述等离子体腔(30)的能量的值；c.切断时间确定设备(24)，其用于根据所确定的电弧能量值确定切断时间。

技术领域

本发明涉及电弧处理设备和处理在等离子体腔中执行等离子体工艺时出现的电弧的方法。

背景技术

在等离子体工艺中通过阴极溅射对基板(例如玻璃)进行涂布已众所周知。可以通过常规方式或使用反应气体进行溅射。在那种情况下，可以将其称为反应溅射。为此，电源产生等离子体，等离子体从靶去除材料，然后将该材料涂布在基板(例如玻璃基板)上。如果使用反应工艺，可以根据期望的涂层而将靶原子与气体原子或分子组合。

具体而言，如果正在使用反应工艺，在等离子体工艺中可能出现电弧。这样的电弧对于等离子体工艺可能是有害的，并且甚至能够破坏涂层。因此，必须要快速且可靠地检测电弧。通常通过监测电源的输出电压来检测电弧。如果输出电压中有迅速的下降，则检测到电弧。替代地，可以监测电流。如果输出电流有瞬间升高，这也指示电弧。具体而言，可以监测电源的输出电流和输出电压并分别与阈值对比。

通常，在检测到电弧时，关闭电源，因此电弧被熄灭。关闭电源导致较低的沉积速率。因此，电源的关闭应当尽可能短，但要像需要的一样长，以避免产生另一个电弧。在下文中，在再次接通电源之前的关闭时间被称为切断时间。对于使用的不同工艺和阴极，需要电弧检测之后的不同的切断时间。已知由用户设置切断时间。然而，难以设置适当的切断时间。如前所述，切断时间应当足够长以使热点冷却，以便避免新的电弧产生。另一方面，切断时间应当尽可能短，以避免在等离子体工艺期间的不必要的电力损失。

发明内容

本发明的目的是提出电弧处理设备，并且还提出处理电弧的方法，其确保电弧的可靠的熄灭，还确保高的沉积速率。

这一目的是由一种电弧处理设备实现的，其包括：

a)电弧检测设备，其检测等离子体腔中是否存在电弧；

b)电弧能量确定设备，其用于确定电弧能量值，所述电弧能量值是对应于在所述等离子体腔中存在电弧时被供应到所述等离子体腔的能量的值；

c)切断时间确定设备，其用于根据所确定的电弧能量值确定切断时间。

因此，根据本发明，对于每个工艺，可以通过确定电弧能量值来为每个电弧确定个体切断时间。

电弧能量值可以是在等离子体腔中存在电弧时被供应到等离子体腔的能量。替代地，电弧能量值可以是基于在等离子体腔中存在电弧时被供应到等离子体腔的能量和另一个值的计算值。计算值可以是在等离子体腔中存在电弧时被供应到等离子体腔的能量的整体或一部分乘以系数或递减/递增预定偏移量。

可以基于在某一时间间隔期间被供应到等离子体腔的能量来确定电弧能量值。该时间间隔可以与整个电弧持续时间一样长，比整个电弧持续时间更长或比整个电弧持续时间更短。优选地，电弧的出现处于该时间间隔中。

示例如下：

-如果在电弧开始和电弧消灭之间的时间间隔期间确定能量，则电弧能量值可以是在存在电弧时被供应到等离子体腔的整个能量，或者

-如果在如下时间之间的时间间隔期间确定能量，则电弧能量值可以是在存在电弧时被供应到等离子体腔的能量的一部分：

ο检测到电弧的时间点和电弧消灭的时间点，或

ο对检测到电弧的反应的时间点和电弧消灭的时间点，或

ο检测到电弧的时间点和电弧能量或电弧电流降到预定阈值以下的时间点，或