Электродный узел для высокочастотного распыления

 

. 1

ОПИСАНИЕ(5312l8

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 15.06.73 (21) 1930267/25 (51) M. Кл. Н01 J19/62 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.10.76. Бюллетень № 37 (53)- УДК 621-385 (088.8) (45) Дата опубликования описания14.04.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Б П. Андреев и Л. В. Васильева (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОДНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ ВЫСОКОЧАСТОТНОГО

РАСПЫЛЕНИЯ

Изобретение относится к технике нанесения покрытий в вакууме и может быть использовано при получении тонких пленок различных материалов высокочастотным распылением.

Известны высокочастотные электроды для распыления непроводящих материалов, диэлектриков и полупроводников, основными недостатками которых являются малая скорость распыления, малая величина удельной мощности, прикладываемой к мишени, большие емкостные потери, возможность 0 пробоя между электродом и заземленным экраном (1 ).

Наиболее близким техническим решением к предложенному является электродный узел, который содержит мишень, закрепленную на электроде, соединенном с вводом в виде коаксиальных трубок для циркуляции хладагента, расположенных внутри корпуса и изолированных от него глубоким вакуумом (2), Основным недостатком этого устройства является плохой теплоотвод от распыляемой мишени из- за большого термосопротивления между контактирующими плоскостями мишени и электрода, находящимися в области глубокого вакуума (Ру=

«1 ° 10 6 торр и выше), а также из-за наличия на 25 мишени зоны, не контактирующей с охлаждаемым электродом.

Вследствие плохого теплового контакта происходит перегрев мишени, ее растрескивание, коробление. Неравномерный нагрев ведет к неравномерному распылению и, следовательно, к неравномерной толщине пленки на подложке.

Целью изобретения является улучшение охлаждения мишени.

Поставленная цель достигается тем, что между корпусом и электродом расположен изолятор, герметично соединенный с ними, При такой конструкции торец высокочастотного водоохлаждаемого электрода и смонтированная на нем диэлектрическая мишень располагаются в области низкого вакуума.

Уменьшается термическое сопротивление между контактирующими плоскостями мишени и электрода, обеспечивается контакт водоохлаждаемого электрода со всей плоскостью мишени, улучшаются чистота и качество напыляемых пленок, поскольку органического уплотнителя нет в рабочем объеме технологической камеры.В результате создаются условия для хорошего теплового контакта между мишенью и электродом, увеличивается надежность

531216 работы ввода, повышается производительность труда.

На чертеже показан предложенньй электродный узел, продольный разрез.

Электродньй узел состоит из цилиндрического заземленного корпуса 1, изоляторов 2 и 3, высокочастотного водоохлаждаемого электрода 4, диэлектрической мишени 5, внутренней 6 и наружной 7 трубок для подачи и слива воды, патрубка 8, соединенно го с автономной системой откачки, шины 9 и экрана 10. Узел располагают в вакуумной камере 11.

В электродном узле следует различать три подсборки: первая неразъемная подсборка: электрод 4, сваренньй вакуумноплотно с водоохлаждаемыми трубками 6 и7, имеющими в средней части приваренные сильфонные компенсаторы; вторая неразъемная подсборка: металлокерамические изоляторы 2 и 3, вакуумноплотно припаянные к цилиндрическому корпусу 1 и к элементам, расположенным слева от изолятора 3 и справа от изолятора 2; 20 фланец, вакуумноплотно приваренный к корпусу 1 и расположенный около изолятора 2, и сильфонный фланец для откачки; третья подсборка: экран 10, состоящий из двух частей (диска и обечайки с продольной плоскостью разъема), соединенных между собой и с корпусом 1 винтами.

Вакуумноплотное разъемное соединение узла с корпусом11 (например, вакуумной технологической камерой) осуществляется двумя фланцевыми 30 соединениями с металлическими прокладками, одно из которых снабжено сильфонным комленсатором.

Внутри цилиндрического корпуса 1 и технологической камеры 11 создают глубокий вакуум по- 35 рядка 1 ° 10 - 1 10 торр. Затем в камеру 11 напускают инертный газ до давления -1 10 2 тоРР.

Далее включают подачу хладагента по внутренней трубке для охлаждения электрода 3. Путем подачи на электрод 4 через шину9 напряжения высокой 40 частоты от генератора в камере 11 зажигают тлеющий разряд, Ионы и электроны тлеющего разряда бомбардируют поочередно диэлектрическую мишень 5. Выбитые из диэлектрической мишени молекулы осаждаются на подложке, установленной напротив мишени. Для увеличения скорости напыления ввод снабжен магнитными катушками, установленными снаружи камеры 11. При применении предложенного узла в производстве достигается экономия за счет: а) более длительного срока службы распыпяемой мишени, изготавливаемой из дорогостоящих полупроводниковых материалов (например, на основе кремния) путем устранения растрескивания, коробления, перегрева, вызываемых плохим теплоотводом; б) увеличения процента выхода годных изделий путем более равномерного распыления (при более равномерном нагреве мишени) и формирования пленок на подложках; в) применения узла в низкотемпературных плазмохимических процессах получения пленок ингрида кремния на различных изделиях электроники; r) более высокой производительности оборудования при встраивании узла в установки и линии непрерывного действия для массового производства элементов интегральных схем, Формула изобретения

Электродный узел для высокочастотного распыления, содержащий мишень, закрепленную на электроде, соединенном с вводом в виде коаксиальных трубок для циркуляции хладагента, расположенных внутри корпуса и изолированных от него, о тли чающий с я тем, что, с целью улучшения охлаждения мишени, между корпусом и электродом расположен изоЛятор, герметично соединенньй с ними.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. "Приборы и техника эксперимента "Р 1, 1975, стр.236.

2. The Jovial of Vacuum Defence and

Tech ogogy 7p1 2, 1970, р. 343-346. (прототип) 531216

Составитель Н. Корещенко

Техред А. Богдан Корректор А. Гриценко

Редактор Т. Орловская

Заказ

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5435/210 Тираж 963 Подлисное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д.4/5