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高功率脉冲磁控溅射电源的制作方法

发布时间：

2021-11-09 10:17

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　　高功率脉冲磁控溅射电源在高频转换模式下工作，直流输出、电源电流的调整通过改变高频转换的脉冲宽度实现。目前，磁控溅射成膜工艺使用的电源为直流磁控溅射电源、中频磁控溅射电源、单极脉冲磁控溅射电源，高功率脉冲磁控溅射电源具有良好的负载特性，性价比高，适合在金属及反应膜层环境中使用。离子能量只有几个电子伏左右，形成的等离子体离解率低，可控性差，溅射材料主要以中性原子/自由基为主，溅射机构为动能电源电压范围在Ikv以下，难以优化沉积膜的质量和性能，那么，下面一起了解下高功率脉冲磁控溅射电源的制作方法吧!

　　虽然一般溅射材料的能级只有电子伏，但高功率脉冲磁控管溅射材料的能级较大可达到100电子伏，因此大的优点是能够镀高密度的膜而不显着提高基体表面温度。有必要开发满足上述技术要求的高功率磁控溅射电源。高功率脉冲磁控溅射技术已成为磁控溅射研究领域的前沿和热点，但要实现这一技术，该电源方法采用了球隙开关和脉冲形成线，存在固有缺点：球隙开关的开关重复频率低至数十Hz，具有高重复频率和

　　高功率脉冲磁控溅射电源用于IOOHz频率的高功率磁控管溅射电源; 球隙开关的开闭时间无法控制，触发困难、不稳定，有时会根据不同的间隙气体压力反复调整触发电压和电流; 存在抖动，脉冲宽度无法调整，在高功率磁控管溅射电源中的使用有很大的局限性; 球隙开关寿命短、维护体积大、效率低、重量重，对安装环境和空间要求严格。

　　实用新型的目的是针对目前技术存在的不足，本实用新型通过以下几个关健技术实现。关键技术之一，提供一种性能稳定、效率高、结构简单、寿命长的全数字高功率单极脉冲磁控管溅射电源。串联谐振逆变器充电电源，

　　以下，对高功率脉冲磁控溅射电源主要技术的功能和特征：进行叙述

　　1、串联谐振逆变器充电电源，充电结束时的充电电流非常小，阻抗被无限大驱动，提供给恒压充电、电流变化剧烈的充电电源在负载和充电电源之间串联连接大的电力电阻进行电流限制的情况很多，由此，由于蓄电网络是阻抗变化剧烈的负载，在充电开始阶段接近短路，阻抗几乎为0，电流限制电阻发热充电电源的效率低，上述的效率、体积庞大，笨重的恒压充电方式已经难以满足实际应用，随着50%、大型、大型的磁控溅射电源的重复频率的提高、脉冲功率的扩大，具有恒流充电特性，体积小、效率高、可靠性高、功率密度大、不怕短路，是适合大范围阻抗变化的负载，是非常理想的充电电源。对此提出了本实用新型的技术路线——串联谐振逆变充电电源。全数字高输出单极脉冲磁控管溅射电源，包括由EMI滤波电路、三相桥式整流电路、低频直流滤波电路、串联谐振逆变器充电电路、蓄电电路、IGBT构成的固体半导体开关及DSP数字信号处理电路; 所述EMI滤波器电路输入端为总输入端，三相桥式整流电路的输出端连接到低频直流滤波电路的输入端，连接三相五线式交流电源，输出端连接三相桥式整流电路的输入端; 低频直流滤波电路的输出端连接到串联谐振逆变充电电路的输入端; 由IGBT构成的固体半导体开关的输出端为总输出端，串联谐振逆变充电电路输出端经由高频升压变压器(t )与蓄电电路的输入端连接，在储能电路的输出端子上连接由IGBT构成的固体半导体开关，所述DSP数字信号处理电路分别与所述各功能电路进行通信连接.高功率脉冲磁控溅射电源

　　3.串联谐振逆变器充电电路：具备由串联电容器CX、电感LX、4个IGBT构成谐振全桥，以谐振全桥的中心为输出端子，以谐振电容器和升压变压器的输入端子，直流滤波器连接到IGBT的集电极1 .一种全数字高输出单极脉冲磁控管溅射电源，其特征在于，发射极直接连接低频直流滤波电路的输出为负端子，栅极连接有DSP数字信号处理

　　4 .在全数字高输出单极脉冲磁控管溅射电源中，所述的蓄电电路的结构构成由蓄电电感LDp的蓄电容量CD1、LD1和CD1构成的倒l型蓄电网络，其连接点是输出端，蓄电电感LD1的

　　具体实施方式

　　高功率脉冲磁控溅射电源主要由EMI滤波电路、三相桥式整流电路、直流滤波电路、串联谐振逆变器充电电路、储能电路、IGBT组成的固体半导体开关等组成。

　　摘要本实用新型提供了一种全数字式高输出单极脉冲磁控管溅射电源，用DSP高速数字信号处理电路协调和控制各功能电路，包括由EMI滤波电路、三相桥式整流电路、低频直流滤波电路、串联谐振逆变电路、储能电路、IGBT组成的固体半导体开关及DSP数字信号处理电路，本实用新型性能稳定、高效、结构简单，使高功率单极脉冲磁控管溅射电源有序可靠地工作，确保了膜层质量的稳定性和均匀性，提高了高功率脉冲电源的频率和功率。

　　以上介绍的就是高功率脉冲磁控溅射电源的制作方法，如需了解更多，可随时联系我们!

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直流磁控溅射电源的制作方法

高功率脉冲磁控溅射电源的工作原理和工作方式