1、毕业设计（论文）外文翻译题目INDUSTRIALAPPLICATIONOFPULSEDDCBIASPOWERSUPPLIESINCLOSEDFIELDUNBALANCEDMAGNETRONSPUTTERIONPLATING工业磁控离子电镀的偏置直流脉冲电源控制作者KECOOKE,JHAMPSHIRE,WSOUTHALL和DGTEER脉冲直流电源是现在通用的从活性介电涂料导电或部分导电溅射的磁控目标。他们各自的优势，尤其是消除电弧放电和提高稳定性都计入当前损益过程。相比较而言,，应用偏置直流脉冲功率离子电镀的工艺较少受到关注。本研究利用经验和一些偏置直流脉冲的工业用品涂装设备、开发工业领域应用偏
2、置直流脉冲电源关闭不平衡的磁控离子电镀外体有影响的涂装工艺的各个阶段，从最初的清洗表面通过接口的和涂料的组成，需要选择适当的脉冲参数。作者TEERCOATINGSLIMITED,WESTSTONEHOUSE,BERRYHILLINDUSTRIALESTATE,DROITWICH,WORCESTERSHIREWR99AS,UKKEVINCOOKETEERCOATINGSCOUK基于2003年9月17日在霍尔福德大学凿开的“等离子脉冲处理”报告会议，在2004年2月26日获得通过。关键词直流偏置脉冲功率，关闭磁场绕组比平衡离子电镀，预清洗喷溅2004IOMCOMMUNICATIONSLTDPUBL
3、ISHEDBYMANEYFORTHEINSTITUTEOFMATERIALS,MINERALSANDMINING。介绍溅射双应用中频脉冲波形,源磁控溅射通常被用来减少或消除电弧作用从绝缘沉积目标中形成沉积1，1最近,有益的影响在涂料质量也被报告的沉积导电涂料,如锡。2这个反应的磁控溅射一般不受电弧作用影响。离子镀工艺,一种偏置电压到沉积物的能量控制。以及提供了有效的预防基板受到惰性气体的干扰。3很明显,载体和/或涂料不具有金属导电性能,该方式类似充电和电弧作用会影响偏置基质。5该技术在达到目的是在墙壁要减少电子排放的损失。从而增加产生的电离离子流量。因此离子电流基质密度ICD较大。5该操作来源
4、在这个具有特色的做法（低电流）即便是在最初的溅射清洗阶段。6导致了ICD在板上，原子离子对比明显大于关闭领域系统在同等条件下的单个磁控管“即反映领域磁控管与之相配套的磁性的极性。直流偏置脉冲供应宽度的稳定和加载，使他在不同的组件负载作用下必须选择非常有吸力的涂料涂装工艺来快速适应字其数量、大小、形状和构成。脉冲直流偏置成功应用在日常工业CFUBMSIP涂装设备、生产一致的涂料具有良好的支持。实验一系列的工业CFUBMSIP涂装设备、电源供应器脉冲直流,与底具的安排表1进行调查，以确定不同基质的影响,即几何模型,脉冲条件电压,频率和脉冲宽度,完全不同的瞬时偏置电流和电压在偏置电流图可以I明显地显
5、示。从指定的值的计算电源后者显然是作为重要的等离子体诊断控制系统设备缺乏商业手段。脉冲功率储备品的特征为可以变换频率直流，即,0千赫，最大高达250赫兹或350千赫和脉冲宽度或逆时如时间脉冲，从在008高出01增加0450MS。一般来说,在一部分时间，是指期间脉动电压是否定的,就是在此期间产生溅射。相反，在其余的部分时间，是再次期间电压是正负交替的详细形式远小于理想脉冲的平方。责任因素等于完整的周期处以实际时间。地具安培，即在最小程度上，直径19毫米的中央杆支持一个或两个下扎的水平刹车器，放置该中心位置之中。摘要为了研究负载的影响，有一个附加的夹具室组成的表面也加入了一个开放的金属筒或是矩形钢
6、板、分布式通常围着柱体和阀瓣在图1显示。典型的等离子离子清洁条件采用脉冲直流高压,也就是说,2400到2500V的供电在电压控制模式。通常，磁控溅射操作的目标是在当前的控制模式,用弱电流。表格1CFUBMSIP设备研究图11UDP450/1基片装置测试原理图显示了4个屏蔽你的位置0304A,保证抵达磁控目标时去除了大多数污染物,从基底溅射，支持设备或腔壁当最后所得到目标材料在底物的沉积速率仍然远远低于从后者表面的溅射去除速率。这种方法需要机械的方式关闭目标。特俗的材料使用更低的脉冲直流高压条件，即250到260V，但是随着磁控管工作在几个安培电流同样控制模式。实验结果是四大产业系统的管理，夹具
7、和表面区域安排不同的配套基质涂料。脉冲直流电源参数脉冲频率和脉冲宽度是使用典型预净化缘边有效范围高负面的偏置电压、低磁控电流和金属沉积低负面的偏置电压、高磁控电流条件。对基材偏压电流和磁控操作电压的影响进行了研究。结果作为一个实际演示实验的重要性,正确选择脉冲条件、地面和抛光度BSD2钢材模具。以前无论在哪里,都是采用磁控管，这些在粉笔的磁场中都是彼此完全相反的配置。在这种情况下,最后不是促进两场磁控管腔结构分析,UDP450/1的情况下,彻底切除。有4种磁控管是促进的，他们与他们相邻的磁场同时关闭。图22不同偏置电流脉冲宽度、脉冲频率的影响在B代表在每个旋盘观察到的最大和最小偏置电流，和数据
8、点代表平均读数电压硬化层63150克Y800公斤05G高压MM22,1小时在2400V偏置与脉冲直流有高达250赫兹，脉冲宽度为160MS和04MS。即责任短周期分辨额为06至09,。在模板的条件下，原料软化到69HUC（150G），（05GY680公斤高压MM22）。在后者,硬度维持在63HRC150G，（05G）Y760公斤高压MM22）。显然,重要的基体加热至少180UC已经发生在更高的脉冲宽度的条件。脉冲条件的影响和偏置电流离子清洗样本材料UDP450/1见表1。这个目标是运行在一个连续电流04ADC，脉冲偏置电压设置在2500V，电源频率50千赫每个步骤各不相同,从50到高达250赫
9、兹之间、脉冲宽度05和4MS。是标新在0,2和4号举行钢盘（每个大小1206170MM）安装在其他打开的设备。图33（负）电压的影响不同的脉冲宽度、脉冲频率UDP450/1一系列的四板在更高的频率，基板的偏置电流更复杂一些，但仍是最高的电流可达到在脉冲宽度的最高纪录。最大的偏置电流15A是绘成脉宽14MS和脉冲高达250赫兹的频率的责任周期即065。表面夹具也增加了偏置电流,（通过增加矩形板,但是2和4个钢板之间的区别是安培0和2个钢板的不同配置例如大约15与10。两个板子安装最大偏置电流，当圆盘面对磁控管和基础板时有旋转,当两个磁控管有广泛的相互作用。由此产生的变化的偏置电流为5。观察到在脉
10、冲偏置的条件下,该反应操作电压的偏压变化条件如上所述,在这些实验直流电力供应磁控管在04A建立恒流模式。这种效果,一种全套的两个磁控管,四个圆盘，基体夹具被显示在图3。一般地,负磁控电压的大小与增加偏压单脉冲宽度有关，除了在最高的脉冲宽度设置,在一些情况,与操作更高频率的测试,这个趋势的一部分应用范围被撤销。图44偏置电流2400V直流偏置和不同的配置中厚板基质比画成UDP450/1旋转和显示当前和最小偏差板在钢板或增加对准磁控来源一个直流偏置2500V导致025的最大电流,又与板时发生的自旋排列或板与磁控来源。偏置电流的大小的数值，增加板见图4,有四板比超过80的价值，没有任何板安装到基片设
11、备书上。底物加载的影响进行深入的研究和开发中也有类似的涂料体系,UDP450/2见表一。这都是AE正高峰和ENIRPG50有效脉冲电源输入和因此比较直接促进这些设备。RPG50在单极模式下操作，而正高峰使用两极模式，有一个小的正偏置电压在脉冲ON期间，使用两条截然相反的磁控管、布置在封闭的磁场，他们有条件反射目标，而且都在03A下操作DC恒在输入的共同工作范围极其相似的状态（在此频率的脉冲宽度为0515MS）。但是，在较高的脉冲宽度明显不同,当政高峰显示了一个更广泛的工作范围，IBIAS随着脉冲宽度开始下降。图6论证了该影响操作电压在200千赫进行了类似的实验。衬底偏置电压脉冲宽度与IBIAS
12、成反比趋势，正高峰的相似磁控电压被记录为最小值（04MS）和最大值（25MS）的脉冲宽度，而电压哎脉冲宽度在19MS。图5图6在沉积条件高磁控电流和电压下，IBIAS脉冲条件的影响更加不如，CFUBMSIP配置有更大的影响。图9所示IBIAS，在UDP450/1两个磁控管工作在60A，一个脉冲偏置电压260V减少了脉冲宽度，增强了频率。IBIAS比四个圆盘适合的空装置较大（例如05MS脉宽为近40）。图7镀膜条件下（高磁控管电流和低衬底偏压）的脉冲效应对偏离条件下明显要少得多和CFUBMSIP配置有更为显著的效果。4图9所显，在UDP450/1的偏离值与两个钛磁控管在60的作业中和260个减少
13、为脉冲偏压V脉冲宽度和频率单调增加。偏离电流是加强与四大板块相对于裸装的夹具（近40，例如在05毫秒脉冲宽度）。对于频率和脉冲宽度的所有值，由此产生的偏离值与260V直流（0KHZ）的偏值处于相应水平。该脉冲直流磁控管的闭域与脉冲直流偏压在基板上的一对组合进行调查了一个UDP650系统（见表1）。作为基片夹具的汽缸由直径300毫米高300毫米组成。根据离子清洗2500V的电压脉冲偏压条件下，脉冲宽度和频率偏差是多方面的。这两个磁控管是在直流操作在04（即0KHZ）甲，100，200和300KHZ和一个宽度为05毫秒脉冲频率，在同步模式下使用双通道声发射品尼高加供应。一般来说，偏离值下降磁控管工
14、作频率的增加（图10）。它有增加的趋势与基板偏置频率，但在较高的衬底偏压脉冲宽度此行为已不再单调。最高偏离值的条件值调查的对象是一个衬底偏压11MS和250KHZ频率脉冲宽度发现如下高达250赫兹。操作的ENIRPG50供电。该电压在不断的当前模式也减少对偏离值的对等关系。讨论除了提高衬底清洗能力和附着力，6号脉冲偏置可极大地影响对于给定的脉冲频率和脉冲宽度的涂料性能，特别是电介质涂料，由KELLY等的一个直流脉冲详细的表格讨论，得出取决于对电力供应和涂层系统（传输线，腔负载等）的结论。BRADLEY等表明，对于一个100KHZ的脉冲在对应的矩形脉冲相位磁控管，一个高能量的电子束检测。平均时间
15、下的电子温度和密度的脉冲，这将导致增加电离。总功率沉积在具有脉冲宽度和脉冲频率的增加前面的浮动磁控管基板，可在350KHZ的情况下50以上脉冲简单直流操作相比在同一功效。显然，负偏差由脉冲直流电源显示的电压是一些平均时间从脉冲值对第二阶段的波形，即虽然高，但负电压还是被传递到基板。在电压控制模式，提高了脉冲宽度提出了在这一阶段的最大电压输出电压，同时保持了整体的时间平均在先前的水平值。恒基兆业等表明，从脉冲直流电源在高频率脉冲磁控管溅射薄膜的氩气中越来越多，即较高等离子体密度和离子能量在放电目前遭受的后果。显然，高频脉冲偏压应用在增加离子轰击能量和通量基板也有结果。目前的研究证实，离子在平均脉
16、冲清洗一在基板上，并在低恒电流操作不平衡磁控管高偏压条件下，偏离值在具有相似的直流偏置电压的情况下是急剧增加的。偏离值与基体的表面面积也增加了，但对后者的依赖程度远远低于非脉冲直流偏压，以此为标志。磁控电压，在恒流模式离子清洗条件，从基材直流脉冲等离子体，被认为是非常敏感。磁控管电压可几乎减少一半时，偏离值（因此电子从衬底和等离子体离子）最大化。当直流脉冲磁控管是提供给在基板上的脉冲和直流偏置，观察到类似的趋势，但在基板偏离值依照磁控脉冲频率略有增加。由于来自于更高的频率增加了磁控管的电离值，减少对偏离值的维持所必须的常量衬底偏压幅度。脉冲偏压电源从两个厂家直接进行比较，在相同的镀膜设备下。经
17、过了运行参数种类繁多，偏离值和磁控电压所产生的价值相似，但在脉冲宽度值较高，在偏离值减少，由此看到因为在更广泛的操作窗口供应。这可能是一个由内部限制了供应特征电压的结果。这一减少是明显少得多的时候，有偏离的夹具表面积显着增加。虽然偏离值由电源给予清楚地代表一个平均值计算根据一个给定的算法，重现性好，与基体偏离值及以上的全系列磁控脉冲电压条件对称的关系表明，现有的偏离值的确提供了可靠的指示，由衬底偏压直流脉冲等离子体创建力度。在沉积条件下，磁控管工作在几个放大器中，具有较低级的偏置电压（260V），偏离值就随着不太敏感的脉冲频率和脉冲宽度的变化而变化。在此条件下，基材环境越来越占主导地位的由磁控
18、管等离子控制，特别是由于成效在闭合磁场磁控溅射离子镀技术。偏离值在更强大和更不平衡的领域磁控管给予更多类似的工作条件。蒂尔涂料有限公司已花费七年多在对各种形式的脉冲直流偏置应用并取得了成功经验，从ADVANCEDENERGYSPARCLEVF100KHZ，到ENIRPG50F250KHZ。一种基质和相关设备的范围极为广泛运用，从个人到大型刀具阵列单金属挤压芯棒（长200毫米，直径900毫米）。闭合磁场磁控溅射离子镀技术与清洁利用离子脉冲增加效益相结合直流偏置提供了一个极其灵活的工业涂料技术。脉冲直流偏压可以用来控制沉积温度，但更重要的是，它可以提供显着增强电离，特别是在采用低磁控管工作电流的条
19、件。结论该脉冲直流偏压和闭合磁场磁控溅射离子镀过程中，这本身就已经被广泛地作为一种用途极为广泛和有效的工业沉积技术得到认可，并被证明是特别有利的组合。例如，对于离子清洗产生的效率有显着提高。在沉积过程本身的脉冲直流偏压，有利于获得了工艺条件，可根据具体要求，得到更广泛的底物。涂层与基体的等离子体源的环境显然是相互依存，以及操作参数为源的选择和衬底偏压电源应该认识到这种相互作用。同样，整个系统在电力供应的基本参数，如脉冲频率和脉冲宽度，改变详尽的回应是相互依赖的，除其他外，要求电力供应的特点和基板表面面积和几何形状。虽然大致相同，但在业务特征的之间的分歧已注意到脉冲电源来自两个不同的生产厂家。脉
20、冲直流偏压代表一个非常强大的技术，在基板的几何形状和特点差异很大的变数，与闭合磁场磁控溅射离子镀组合和，非常适合工业加工的不同需求。图8图9图10参考文献1SSCHILLER,KGOEDICKE,JRESCHKE,VKIRCHHOFF,SSCHNEIDERANDFMILDESURFCOATTECHNOL,1993,61,3313372PSHENDERSON,PJKELLY,RDARNELL,HBACKERANDJWBRADLEYSURFCOATTECHNOL,2003,174175,7797833DMMATTOXINDEPOSITIONTECHNOLOGIESFORFILMSAND，COATI
21、NGS,EDRFBUNSHAHETAL,2442871982,NEW，JERSEY,NOYES4KECOOKE,JHAMPSHIRE,WSOUTHALLANDDGTEERSURFCOATTECHNOL,2004,177178,7897945PJKELLY,RHALL,JOBRIEN,JWBRADLEY,PHENDERSON,GROCHEANDRDARNELLJVACSCITECHNOLA,2001,19A,285628656WOLBRICHANDGKAMPSCHULTESURFCOATTECHNOL,1993,59,2742807WOLBRICHANDGKAMPSCHULTESURFCOATT
22、ECHNOL,1993,61,2622678PJKELLYANDRDARNELLVACUUM,2000,56,1591729DGTEERUSPATENT5,556,519,17SEPTEMBER,199610KLAING,JHAMPSHIRE,DGTEERANDGCHESTERSURFCOATTECHNOL,1999,112,17718011PJKELLYANDRDARNELLSURFCOATTECHNOL,1998,108109,31732212VRIGATO,GMAGGIONI,APATELLI,VANTONI,GSERIANNI,MSPOLAORE,LTRAMONTIN,LDEPEROA
23、NDEBONTEMPISURFCOATTECHNOL,2001,142144,94394913SYANG,DCAMINO,AHSJONESANDDGTEERSURFCOATTECHNOL,2000,124,11011614KECOOKE,MBAMBER,JBASSAS,DBOSCARINO,BDERBY,AFIGUERAS,BJINKSON,VRIGATO,TSTEERANDDGTEERSURFCOATTECHNOL,2003,162,27628715MJARRATT,JSTALLARD,NMRENEVIERANDDGTEERDIAMRELATMATER,2003,12,1003100716P
24、JKELLY,RHALL,JOBRIEN,JWBRADLEY,GROCHEANDRDARNELLSURFCOATTECHNOL,2001,142144,63564117DCARTER,HWALDE,GMCDONOUGHANDGROCHEPROC45TH，ANNUALTECHNICALCONF,5705772002,SOCIETYOFVACUUM，COATERS,ORLANDO,FL,USA18ADVANCEDENERGIESINCPINNACLETMPLUSUSERMANUALAPRI，2000,ADVANCEDENERGIESINDUSTRIES,INC,FORTCOLLINS,CO,USA19JWBRADLEY,HBACKER,PJKELLYANDRDARNELLSURFCOATTECHNOL,2001,135,22122820JWBRADLEY,HBACKER,YARANADAGONZALVO,PJKELLY，ANDRDARNELLPLASMASOURCESSCITECHNOL,2002,11,165174
