УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЖИГАНИЯ КАТОДНОЙ ДУГИ

1. Устройство для зажигания дуги для катодно-дугового осаждения материала мишени на подложку, содержащее:
пусковой электрод, расположенный с возможностью перемещения между положением контакта и нерабочим положением, при этом в положении контакта обеспечена возможность физического контакта пускового электрода с боковой поверхностью смежной мишени, а в нерабочем положении отсутствует возможность контакта пускового электрода со смежной мишенью,
причем во время катодно-дугового осаждения материала мишени пусковой электрод расположен с возможностью перемещения между положением контакта и нерабочим положением таким образом, что обеспечена возможность минимизации загрязнения пускового электрода осаждаемым материалом мишени во время катодно-дугового осаждения материала мишени.
2. Устройство для зажигания дуги по п. 1, содержащее кожух, в котором оно расположено по меньшей мере частично, причем обеспечена возможность расположения указанного кожуха снаружи вакуумной камеры, выполненной с возможностью смежного расположения.
3. Устройство для зажигания дуги по п. 1 или 2, содержащее исполнительный механизм для перемещения пускового электрода между положением контакта и нерабочим положением,
причем обеспечена возможность перемещения пускового электрода между положением контакта и нерабочим положением посредством исполнительного механизма за менее чем 50 мс, предпочтительно за 50 мс - 20 мс, более предпочтительно за 20 мс - 10 мс.
4. Устройство для зажигания дуги по любому из предыдущих пунктов, в котором исполнительный механизм выполнен таким образом, что обеспечена возможность выхода пускового электрода из положения контакта по истечении максимум 200 мкс, предпочтительно по истечении максимум 150 мкс, в частности по истечении максимум 150 мкс - 100 мкс.
5. Устройство для зажигания дуги по любому из предыдущих пунктов, содержащее компонент ограничения тока, предназначенный для ограничения тока во время этапа контактирования значением менее чем 5 А, предпочтительно значением от 2 А до 5 А.
6. Устройство для зажигания дуги по любому из предыдущих пунктов, содержащее стержень, имеющий первый конец и противоположный второй конец,
причем предпочтительно первый конец расположен внутри камеры, выполненной с возможностью смежного расположения, а второй конец расположен внутри кожуха.
7. Устройство для зажигания дуги по любому из предыдущих пунктов, в котором исполнительный механизм выполнен с возможностью линейного перемещения пускового электрода в осевом направлении указанного пускового электрода.
8. Устройство для зажигания дуги по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащее пружину, выполненную с возможностью перемещения пускового электрода в нерабочее положение.
9. Устройство для зажигания дуги по любому из предыдущих пунктов, в котором исполнительный механизм представляет собой электромагнитный исполнительный механизм.
10. Устройство для зажигания дуги по любому из предыдущих пунктов, в котором пусковой электрод по меньшей мере частично состоит из вольфрама.
11. Узел для катодно-дугового осаждения материала на подложку, содержащий:
устройство для зажигания дуги по любому из предыдущих пунктов;
камеру, предназначенную для размещения подложки, подлежащей нанесению на нее покрытия, и вакуумируемую до заданного давления ниже атмосферного давления;
тыльную опору катода, расположенную внутри камеры;
мишень, расположенную смежно с тыльной опорной пластиной катода и имеющую первую поверхность, обращенную в сторону от тыльной опоры катода, вторую поверхность, расположенную на расстоянии от первой поверхности и обращенную к тыльной опоре катода, и боковую поверхность, соединяющую первую и вторую поверхности, причем необходимо, чтобы плазменный материал был выброшен с первой поверхности; и
анод, расположенный внутри камеры на расстоянии от мишени,
причем в положении контакта пусковой электрод устройства для зажигания дуги физически контактирует с боковой поверхностью мишени, а в нерабочем положении пусковой электрод не контактирует с мишенью.
12. Узел по п. 11, в котором анод расположен на расстоянии снаружи от первой поверхности мишени.
13. Узел для катодно-дугового осаждения материала на подложку по п. 11 или 12, дополнительно содержащий защитный элемент для защиты пускового электрода от загрязнения осаждаемым материалом.
14. Узел для катодно-дугового осаждения материала на подложку по п. 13, в котором защитный элемент расположен внутри камеры и имеет выполненную в нем канавку.
15. Узел для катодно-дугового осаждения материала на подложку по п. 13 или 14, в котором в положении контакта первый конец пускового электрода физически контактирует с мишенью, а в нерабочем положении первый конец пускового электрода не контактирует с мишенью и расположен внутри канавки защитного элемента для предотвращения воздействия указанного первого конца на осаждаемый материал.
16. Узел по одному из пп. 11-15, в котором защитный элемент расположен смежно с боковой поверхностью мишени, и предпочтительно он расположен между тыльной опорой катода и анодом.
17. Узел по одному из пп. 11-16, в котором защитный элемент имеет форму кольца с центральным отверстием, образованным внутренней боковой стенкой, причем указанная канавка проходит от наружной боковой стенки защитного элемента до внутренней боковой стенки в радиальном направлении защитного элемента.
18. Узел по п. 17, в котором центральное отверстие имеет диаметр, превышающий ширину мишени так, что защитный элемент расположен вокруг мишени.
19. Узел по одному из пп. 11-18, в котором устройство для зажигания дуги содержит кожух, расположенный снаружи камеры.
20. Способ искрового зажигания дуги для катодно-дугового осаждения материала, в частности, с использованием узла по одному из пп. 11-19, при этом способ включает этапы, на которых:
обеспечивают анод и мишень внутри вакуумируемой камеры;
обеспечивают пусковой электрод, имеющий первый конец, расположенный внутри камеры, и второй конец, расположенный снаружи камеры;
обеспечивают перемещение пускового электрода в нерабочее положение, в котором первый конец пускового электрода размещен внутри защитного элемента так, что этот первый конец закрыт от плазменного материала;
поступательно перемещают пусковой электрод из нерабочего положения в положение контакта, в котором первый конец пускового электрода не расположен внутри защитного элемента и в котором этот первый конец физически контактирует с боковой поверхностью мишени; и
поступательно перемещают пусковой электрод из положения контакта обратно в нерабочее положение.
21. Способ по п. 20, согласно которому этап обеспечения перемещения пускового электрода в нерабочее положение реализуют с помощью пружины, причем поступательное перемещение пускового электрода из положения контакта обратно в нерабочее положение реализуют за счет усилия пружины, обеспечивающего ее возврат к длине в свободном состоянии.
22. Способ по п. 21, согласно которому этап поступательного перемещения пускового электрода из нерабочего положения в положение контакта реализуют с помощью исполнительного механизма, расположенного снаружи камеры.
23. Способ по одному из пп. 20-22, согласно которому промежуток времени, в течение которого пусковой электрод остается в положении контакта, составляет менее чем 250 мкс, более предпочтительно от 150 мкс до 100 мкс.
24. Способ по одному из пп. 20-22, согласно которому промежуток времени, затрачиваемый на перемещение пускового электрода из нерабочего положения в положение контакта, не превышает 50 мс и предпочтительно составляет от 20 мс до 50 мс, более предпочтительно составляет от 20 мс до 10 мс.
25. Применение устройства для зажигания дуги по одному из пп. 1-10 в импульсном процессе катодно-дугового осаждения.
26. Применение узла по одному из пп. 11-19 в импульсном процессе катодно-дугового осаждения.