Патент ссср 403202
403202
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
Союз Соватакнх
СОЦие1листичбских
Республик
Зависимый от патента №
Заявлено 07Л.1970 (№ 1407052/22-1)
Приоритет 10.П.1969, № WP 48Ь/137744, ГДР
М. Кл. С 23с 13:08
Гесударственни квмитет
Сввета Министров СССР на делам изабретени11 и вткрытий
УДК 621.793.14. .002,51(088.8) Опубликовано 19.Х.1973. Бюллетень ¹ 42
Дата опубликования описания 12.111.1974
Авторы изобретения
Иностранцы
Отто Фидлер и Гюнтер Райсе (Германская Демократическая Республика) Иностранная фирма
«ФЕБ ЭЛЕКТРОМАТ» (Германская Демократическая Республика) 3 аяв1ггель
УСТРОИСТВО ДЛЯ ИОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ
Изобретение предназначено для нанесения покрытий в вакууме и может быть применено для получения тонких комбинированных пленок.
Известно устройство для ионного распыления материалов в вакууме, содержащее камеру, внутри которой расположены катод, анод, управляющий и отсасывающий электроды, мишень пз распыляемого материала, подложка и двойной водоохлаждаемый полый цилиндр с магнитной системой.
Однако известное устройство может быть применено для получения комбинированных пленок только при движении мишеней или периодическом перемещении ионного пучка, что отрицательно сказывается на скорости напыления пленок.
Для повышения скорости напыления комбинированных пленок в предлагаемом устройстве во внутренней полости водоохлаждаемого цилиндра смонтированы разрядные камеры, магнитная система выполнена в виде секционированной катушки с раздельным токоподводом, электроды снабжены насадками с эмиссионнымп отверстиями, причем количество насадок соответствует числу разрядных камер в цилиндре, а мишень выполнена в виде отдельны.; пластин, расположенных под углом к направлению потока ионов.
На фиг. 1 представлен общий вид описываемого устройства; на фиг. 2 — общий вид системы разряда.
Устройство состоит из камеры 1, внутри которой расположены катод 2, анод 3, управляющи11 4 и отсасывающпй 5 электроды, мишень 6 из распыляе»oro материала, подложка 7 и иодоохляждаемый полый цилиндр 8 с магнитной системой. Во внутренней полости цилш1дра 8 расположены разрядные камеры9.
10 Маг1п1тна11 система выполнена в виде секционировянной катушки 10 с отдельным токоподводом. Элсктроды 4, 5 снабжены насад1 .11м II 1 1 с эм11сс>lо1111ы мll отверстиями. Количество насадок 11 соответствует числу раз15 рядных камер 9 1 цилиндре 8. Мишень 6 выполнена в виде отдельных выпуклых или вогнутых плястп11. расположенных под углом к направлению потока ионов. Электродные насадки 11 регулируются попарно и их плос20 кости устанавливаются под заданным углом к осп устройства. Камера 1 имеет патрубок 12 и флапцы — патрубкп 13, 14, которые служат для ввода в камеру 1 разрядных камер 9, держатег1я 15 подло>кек и мишени 6. Каждая
25 р азр ядп я я «a i! ер а содержит электродную систему по Ф11111 ельштейну, катод 2, анод 3 и антпкятод 16. Магнитная катушка 10 с железным ярмом 17 состоит из двух частей с раздельным токоподьодом. Нижняя секция ка30 тушки 10 служит для управления разрядом
403202
3 в области эмиссионных отверстий. Система электродов для отсасывания носителей зарядов является отдельным регулируемым блоком с антикатодом, изолирующим цилиндром 18, управляющим электродом 4, отсасывающим электродом 5, защитным электродом 19 и дистанционным кольцом 20. Эта система навинчивается на двойной цилиндр 8. Антикатод 16, отсасывающий электрод 5 и управляющий электрод 4 имеют по четыре ситообразных насадки 11, легко поддающиеся смене.
Устройство работает следующим образом.
Магнитное поле возбуждает колебания электронов между катодом 2 и антикадом 16 и повышают, таким образом, плотность ионизации. Нижняя секция магнитной катушки 10 служит для управления плазмой в районе антикатодов 16, Ионы ускоряются и формируются в пучки отсасывающим электродом 5. Расположение эмиссионных отверстий позволяет образоваться широким ионным пучкам. Последующий управляющий электрод 4 влияет на форму ионного пучка и направляет его на предусмотренную для этого пластинчатую мишень 6.
На чертеже показаны четыре расположенные рядом разрядных камеры, так что при работе имитируются четыре пучка. При токе разряда 2А на каждое разрядное пространство замерен ионный ток ионов аргона-15 мА в каждом пучке и, таким образом, 60 мА общего тока на мишени.
Ионные пучки падают на четыре пластинчатых мишени, которые имеют такой наклон к пучкам, что основное направление распыления материала совпадает с направлением на подложку. Если пластинчатые мишени выполнены из различных материалов, то на подложке напыляются пленки из смеси веществ, так называемые «черметы». Если в качестве материала мишеней применено, например, стекло и металл, то получаются пленки с боль5 шим омическим сопротивлением.
Изменением мощности накала в одной разрядной системе можно изменять интенсивность соответствующего ионного пучка и, таким образом, мощность распыления и ин10 тенсивность переноса материала с соответствующей пластинчатой мишени. При этом изменяется соотношение материалов в напыляемом слое. Это соотношение в процессе производства можно изменять как угодно, в соот15 ветствпи с заданным.
Предмет изобретения
20 Устройство для ионного распыления материалов в вакууме, содержащее камеру, внутри которой расположены катод, анод, управляющий и отсасывающий электроды, мишень из распыляемого материала, подложка и двой25 ной водоохлаждаемый полый цилиндр с магнитной системой, отличающееся тем, что, с целью повышения скорости напыления комбинированных пленок, во внутренней полости водоохлаждаемого цилиндра смонтированы
30 разрядные камеры, магнитная система выполнена в виде секционированной катушки с раздельным токоподводом, электроды снабжены насадками с эмиссионными отверстиями, причем количество насадок соответствует числу
35 разрядных камер в цилиндре, а мишень выполнена в виде отдельных пластин, расположенных под углом к направлению потока ионов.
403202
Составитель А, Лниси":ова
Тек р сд 3. Таране и«о
Редактор С. Хейфиц
1(орректор Г. Хмелева
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 551/14 Изд. М 1012 Тирани 826 Подписное
Ц!1ИИ!!И Государстве ного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
Москва, у!(-35, Раушская иаб., д. 4 5
