Магнитный блок распылительной системы

Авторы патента:

H05H1/10 - Плазменная техника (термоядерные реакторы G21B; ионно-лучевые трубки H01J 27/00; магнитогидродинамические генераторы H02K 44/08; получение рентгеновского излучения с формированием плазмы H05G 2/00); получение или ускорение электрически заряженных частиц или нейтронов (получение нейтронов от радиоактивных источников G21, например G21B,G21C, G21G); получение или ускорение пучков нейтральных молекул или атомов (атомные часы G04F 5/14; устройства со стимулированным излучением H01S; регулирование частоты путем сравнения с эталонной частотой, определяемой энергетическими уровнями молекул, атомов или субатомных частиц H03L 7/26)

C23C14/35 - с использованием магнитного поля, например распыление магнетроном

Владельцы патента RU 2528536:

Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт полупроводникового машиностроения" (RU)

Изобретение относится к плазменной технике, в частности к конструкции магнитного блока распылительной системы, и может быть использовано в планарных магнетронах для вакуумного ионно-плазменного нанесения тонких пленок металлов и их соединений на поверхность твердых тел. Магнитный блок включает в себя центральный цилиндрический и внешний кольцевой магниты, коаксиально установленные с зазором на магнитопроводе из магнитомягкого материала. Магнитопровод выполнен с кольцевым выступом, равным по высоте магнитам, при этом выступ выполнен с возможностью фиксации центрального магнита. Поверхность выступа, обращенная к центральному магниту, может быть выполнена конической. Технический результат использования изобретения заключается в повышении равномерности напряженности магнитного поля и уменьшении габаритов блока. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к плазменной технике, а именно к магнитному блоку распылительной системы, и может быть использовано в пленарных магнетронах для вакуумного ионно-плазменного нанесения тонких пленок металлов и их соединений на поверхность твердых тел.

Конструкция магнитного блока должна обеспечивать распылительной системе магнетрона создание равномерного магнитного поля и, как следствие, равномерность нанесения покрытий и эффективность использования мишени.

Известным путем повышения равномерности магнитного поля является введение в конструкцию магнитной системы дополнительной магнитной системы (описание к патенту RU 2371514, МПК С23С 14/35 (2006.01), опубликовано 27.10.2009).

Введение дополнительной магнитной системы увеличивает габариты и стоимость магнитного блока.

Известен компактный магнитный блок распылительной системы магнетрона, включающий установленные на магнитопроводе коаксиально два кольцевых и центральный цилиндрический постоянные магниты (описание к патенту ЕР 0606097 (В1), МПК С23С 14/35; C23F 4/00; H01J 37/34; H01L 21/203; H01L 21/302; H01L 21/3065; Н05Н 1/46, опубликовано 30.07.1997).

В известной конструкции повышение равномерности напряженности магнитного поля достигается размещением промежуточного кольцевого магнита, что также увеличивает габариты и стоимость блока.

Задача изобретения - упрощение конструкции, снижение стоимости магнитного блока и повышение качества покрытий.

Технический результат - повышение равномерности напряженности магнитного поля и уменьшение габаритов блока.

Технический результат достигается тем, что в магнитном блоке распылительной системы, включающем центральный цилиндрический и внешний кольцевой магниты, коаксиально установленные на магнитопроводе из магнитомягкого материала, магнитопровод снабжен кольцевым выступом, равным высоте магнитов, и с внешней боковой поверхностью, эквидистантной внутренней поверхности кольцевого магнита и удаленной от нее на расстояние не менее половины зазора между магнитами.

Поверхность выступа, обращенная к центральному магниту, может быть выполнена конической.

Выступ в основании может быть выполнен с возможностью фиксации центрального магнита.

Направляющая цилиндрических поверхностей магнитов и выступа может быть выполнена в виде окружности или овала.

Сущность технического решения заключается в том, что выполнение на магнитопроводе кольцевого выступа, равного высоте магнитов, и с внешней боковой поверхностью, эквидистантной внутренней поверхности кольцевого магнита и удаленной от нее на расстояние не менее половины зазора между магнитами, обеспечивает возможность замыкания на нем магнитного поля. В результате выступ выполняет функцию двух дополнительных магнитов.

На фиг.1 изображен магнитный блок распылительной системы с цилиндрическим кольцевым выступом; на фиг.2 - вид сверху магнитного блока с цилиндрическим кольцевым выступом с конической поверхностью, обращенной к центральному магниту, и с направляющей цилиндрических поверхностей магнитов и выступа в виде овала; на фиг.3 - вид А-А фиг.2.

Магнитный блок содержит эквидистантные внешний кольцевой постоянный магнит 1 и центральный цилиндрический постоянный магнит 2. Установлены магниты 1, 2 коаксиально на магнитопроводе 3 из магнитомягкого материала в виде диска с кольцевым выступом 4. Выступ 4 выполнен высотой, равной высоте магнитов 1, 2, и их наружные торцевые поверхности лежат в одной плоскости. Выступ 4 имеет внешнюю боковую поверхность, эквидистантную внутренней поверхности кольцевого магнита 1. Расстояние между внутренней цилиндрической поверхностью кольцевого магнита 1 и внешней цилиндрической поверхностью кольцевого выступа 4 не менее половины зазора между магнитами.

Внутренняя поверхность выступа 4, обращенная к центральному магниту 2, может быть как цилиндрической, так и конической. Коническая поверхность выполняется с образованием острого угла α между ее направляющей и направляющей центрального магнитного цилиндра 2.

В основании выступ 4 выполнен с возможностью фиксации центрального магнита 2.

В процессе работы распылительной системы магнетрона магнитное поле кольцевого магнита 1 и центрального магнита 2 замыкается на выступе 4 магнитопровода 3. Таким образом, над поверхностью катода поле частично выравнивается, что приводит к уширению области перпендикулярности электрического и магнитного полей, и, соответственно, более равномерному распределению плотности плазмы над мишенью.

1. Магнитный блок распылительной системы для нанесения покрытий, содержащий центральный цилиндрический и внешний кольцевой магниты, коаксиально установленные с зазором на магнитопроводе из магнитомягкого материала, отличающийся тем, что магнитопровод выполнен с кольцевым выступом, высота которого равна высоте магнитов, и с внешней боковой поверхностью, расположенной эквидистантно внутренней поверхности кольцевого магнита на расстоянии от нее не менее половины зазора между магнитами.

2. Магнитный блок по п.1, отличающийся тем, что в основании выступ выполнен с возможностью фиксации центрального магнита.

3. Магнитный блок по п.1, отличающийся тем, что поверхность выступа, обращенная к центральному магниту, выполнена конической.

Изобретение относится к плазменной технике. Плазменный двигатель с замкнутым дрейфом электронов содержит главный кольцевой канал ионизации и ускорения, ограниченный конструкционными элементами из изолирующего материала и открытый на своем выходном конце.

Электрод плазменной горелки // 2526862

Заявленное изобретение относится к электроду плазменной горелки. Заявленное устройство содержит продолговатый электрододержатель с передней поверхностью на острие электрода и сверлением, выполненным на острие электрода по средней оси через электрододержатель, и эмиссионную вставку, установленную в сверлении таким образом, что излучающая поверхность эмиссионной вставки остается свободной.

Охлаждающая труба, электродержатель и электрод для плазменно-дуговой горелки, а также состоящие из них устройства и плазменно-дуговая горелка с ними // 2524919

Группа изобретений относится к плазменной технике. Охлаждающая труба для плазменно-дуговой горелки включает в себя продолговатое тело с располагаемым в открытом конце электрода концом и проходящим через это тело каналом для охлаждающей среды, при этом на упомянутом конце стенка охлаждающей трубы имеет валикообразное, направленное внутрь и/или наружу утолщение.

Плавильный плазмотрон // 2524173

Изобретение относится к области электротермической техники, а именно к устройствам плазменно-дуговых сталеплавильных печей. Плавильный плазмотрон включает водоохлаждаемый корпус, каналы для подачи плазмообразующего газа, расположенные параллельно оси плазмотрона и соединенные с вертикально расположенным водоохлаждаемым соплом, электрическую изоляцию, электрическую сеть, вольфрамовый электрод-катод, электрододержатель.

Система электростатического ионного ускорителя // 2523658

Система электростатического ионного ускорителя, содержащая ионизационную камеру (IK), которая имеет на одной стороне в продольном направлении отверстие для выхода струи, электродную систему, содержащую анодную систему (AN) и катодную систему (KA), которая создает в ионизационной камере электростатическое поле, ориентированное в продольном направлении, при этом анодная система расположена противоположно выходному отверстию у основания камеры.

Способ формирования компактного плазмоида // 2523427

Изобретение относится к области физики плазмы и систем ядерного синтеза, в частности к альтернативным способам удержания горячей плотной плазмы. В заявленном способе формирования компактного плазмоида возбуждение тороидального тока производят индуктивным аккумулятором (основной соленоид с подключенной конденсаторной батареей), затем этот ток прерывают, затем пропускают импульс тока через рабочее вещество в продольном направлении, по крайней мере, через один вспомогательный виток, проходящий в рабочем объеме в продольном направлении.

Источник электропитания плазмотрона // 2523066

Изобретение относится к области электротехники, в частности к преобразованию электрической энергии в тепловую с помощью плазмотрона, и может быть использовано, в частности, в установках газификации отходов.

Катод плазменного ускорителя (варианты) // 2522702

Изобретение относится к области электрореактивных двигателей, а именно, к широкому классу плазменных ускорителей (холловских, ионных, магнитоплазмодинамических и др.), использующих в своем составе катоды.

Свч плазменный конвертор // 2522636

Изобретение относится к технике переработки углеводородного сырья, в частности природного газа, и может быть использовано при получении углеродных нанотрубок и водорода.

Сопло плазменной горелки с жидкостным охлаждением, крышка сопла плазменной горелки с жидкостным охлаждением и головка плазменной горелки с такой крышкой или крышками // 2519245

Заявленное изобретение относится к соплу для плазменной горелки с жидкостным охлаждением. Заявленное сопло содержит отверстие для выхода плазменной струи на носке сопла, первый участок, наружная поверхность которого выполнена по существу цилиндрической, и примыкающий к первому участку со стороны носка сопла второй участок, наружная поверхность которого сужается в направлении к носку сопла по существу на конус, при этом предусмотрена, по меньшей мере, одна канавка для подачи жидкости, проходящая частично по первому участку и по второму участку на наружной поверхности сопла в направлении к носку сопла, а также предусмотрена одна отдельная от канавки или канавок для подачи жидкости канавка для отвода жидкости, проходящая по второму участку, или предусмотрены одна канавка для подачи жидкости, проходящая частично по первому участку и по второму участку на наружной поверхности сопла в направлении к носку сопла, и, по меньшей мере, одна отдельная от канавки для подачи жидкости канавка для отвода охлаждающей жидкости, проходящая по второму участку.

Способ защиты поверхности алюминия от коррозии // 2522874

Изобретение относится к области машиностроения. Способ получения защитного металлического покрытия на поверхности изделия из алюминия и сплавов на его основе включает размещение изделия в зоне обработки, создание вакуума в зоне обработки, очистку поверхности пучком ионов и осаждение металлического покрытия с одновременной подачей на изделие отрицательного напряжения смещения.

Устройство для ионно-плазменного нанесения многокомпонентных пленок в вакууме // 2522506

Изобретение относится к нанесению покрытий в вакууме и может быть использовано для нанесения пленок в крупногабаритных изделиях остекления самолетов. Устройство для ионно-плазменного нанесения многокомпонентных пленок в вакууме содержит рабочую камеру, в которой размещены анод, катод с мишенью, расположенной на основании, магнитная система, установленная с нерабочей стороны мишени, средство охлаждения мишени и подложкодержатель с изделием.

Терморегулирующий материал, способ его изготовления и способ его крепления к поверхности корпуса космического объекта // 2515826

Изобретение относится к космической технике и касается создания терморегулирующего материала для нанесения на поверхность космического объекта (КО). Терморегулирующий материал содержит подложку в виде оптически прозрачного стекла, высокоотражающий слой из серебра, защитный слой.

Способ транспортировки с фильтрованием от макрочастиц вакуумно-дуговой катодной плазмы и устройство для его осуществления // 2507305

Изобретение относится к способу транспортировки вакуумно-дуговой катодной плазмы с фильтрованием от макрочастиц и устройству для его осуществления. Плазменные потоки транспортируют в плазмооптической системе от электродугового испарителя к выходу источника плазмы под действием транспортирующего магнитного поля, создаваемого с использованием электромагнитных катушек.

Способ получения электропроводящего текстильного материала // 2505256

Изобретение относится к модификации поверхностных свойств тканых и нетканых текстильных материалов методом магнетронного распыления и может быть использовано для изготовления материалов, обладающих электрической проводимостью и экранирующих электромагнитное излучение.

Распылительный узел плоского магнетрона // 2500834

Изобретение относится к области магнетронного распыления материалов. Узел магнетронного распыления содержит распыляемую мишень и по меньшей мере одну плоскую магнитную систему.

Способ получения прозрачного проводящего покрытия из оксида металла путем импульсного высокоионизирующего магнетронного распыления // 2499079

Прозрачное проводящее покрытие из оксида металла наносят на подложку путем распыления, по меньшей мере, одного компонента покрытия из оксида металла импульсным магнетронным методом и конденсирования его на подложке.

Установка для ионно-лучевой и плазменной обработки // 2496913

Изобретение может быть использовано при обработке длинномерных изделий для модифицирования поверхности и нанесения функциональных покрытий с использованием технологий вакуумной ионно-плазменной обработки, ионной имплантации и нанесения покрытий.

Способ вакуумно-плазменного осаждения покрытия на режущую пластину из твердосплавного материала // 2494173

Изобретение относится к обработке резанием в машиностроении, в частности к металлорежущему инструменту. Осуществляют осаждение первого слоя покрытия из тугоплавкого соединения, затем второго слоя покрытия из тугоплавкого соединения с размером зерен 40-60 нм, после чего проводят магнитно-импульсную обработку в течение 15-20 минут.

Способ получения градиентного каталитического покрытия // 2490372

Изобретение относится к области нанесения покрытий, в частности к каталитическим оксидным покрытиям, а также к электрохимическим производствам, и может быть использовано при изготовлении электродных материалов.

Способ формирования слоев на основе оксида цинка // 2531021

Изобретение относится к области тонкопленочной технологии, а именно к технологии получения прозрачных проводящих слоев на основе оксида цинка, легированного галлием или алюминием. На подложке формируют промежуточный и основной слои на основе оксида цинка, легированного галлием или алюминием. Промежуточный слой формируют с концентрацией легирующего компонента в интервале от значения, которое совпадает с концентрацией в основном слое, до 20 ат.%. В частных случаях осуществления изобретения перед нанесением основного слоя промежуточный слой подвергают выдержке от 5 минут до 2 часов при температуре от 200°С до 500°С. Промежуточный слой выполняют сплошным или островковым. Формирование слоев проводят в проходных магнетронных установках и в качестве мишени используют секционированную мишень, в которой часть мишени, находящаяся со стороны входящей в установку подложки, содержит более высокое содержание легирующего компонента, чем в остальной части мишени. Уменьшается суммарное время нанесения подслоя и основного слоя, обеспечивается управление рельефом синтезируемого слоя и исключается использование материалов, отличных от материалов, входящих в основной слой. 4 з.п. ф-лы, 1 пр.