Высокочастотный источник ионов тугоплавких металлов

 

ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ИСТОЧНИК ИОНОВ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ,' содержащий диэлектрическую копбу, охватывающий ее иидуктор, ионно-оптическуюсистему, образованную анодом и катодом со сквозным каналом, систему напуска ппазмообразующего газа и распыляемый . эпектрод, от пичающийся тем, что, с цепью повышения ресурса источника и плотности тока пучка, в колбе иоточника со стороны, противоположной ионно-оптической системе, установлены дополнительный катод в охватываюший е'го дополнительный анод, при этом дополН1нтельный -катод содержит полость, в которой располох<ен распыляемый электрод.

СООЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) ч(11 Н 01 J 3/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2662169/18-25

{22) 04.09.78 (46) 23.10.83.. Бюп. Ив 39 (72) Б.А.Дьячков и Г.В.Казанцев (71) Институт физики твердого тепа

АН СССР (53) 621.385 (088.8) (54) (57) ВЫСОКОЧАСТОТНЫЙ ИСТОЧ«

НИК ИОНОВ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ, содержащий диэлектрическую колбу, охватывающий ее индуктор, ионно-оптическую систему, образованную анодсм и катодом со сквозным канапом, систему напуска ппазмообразующего rasa и распыпяемый эпектрод, о т и и ч а ю шийся тем, что, с цепью повышения ресурса источни ка и ппотности тока пучка, в копбе иоточника со стороны, йротивопопожной ион но-оптической системе, устаиовпены допопнитепьный катод и охватывающий его допопнитепьный анод, при етом допопнитепьный.катод содержит попость, в кото рой расположен распыпяемый эпектрод.

723970

Эта цепь достигается тем, что в колбе источника со стороны, противоположной ионно-оптической системе, установлены дополнительный катод и охватывающий его доцопнитепьный анод, причем катод содержит полость, в которой расположен распыпяемый апектрод

На чертеже представлена конструктивная схема источника.

Он состоит иэ диэлектрической копбы

1, индуктора 2, ионно-оптической системы, включающей анод 3 и катод 4, системы 5 напуска вспомогательного газа, допопнитепьные анод 6 и катод 7, распыпяемый электрод 8, устройство дпя перемещения распыпяемого электрода 9, диэпектрическ к трубок 10.

Источник работает спедуклцим образом.

После откачки колбы источника и системы, в которой он используется, в копбу подается ппазмообраэующий инертный газ при давлении 10 мм рт.ст. после чего на индуктор 2 подается В.Ч. напряжение, и в коп6у B.×. разряд. При подаче высокого напряжения между дополнитепь ными анодом 6. и катодом 7 из плазмы

В.Ч. разряда вытягивается пучок ионов инертного газа, KoropbIN направляется .на торец распыпяемого апектрода 8.

Атомы (мопекупы) распыленного материала, коппимированные канапом дополнительного катода, направляются на учас» ток плазмы В.Ч. разряда, примь1кающий к аноду ионнс .оптической системы, где они аффективно ионизуются. При подаче., высокого напряжения ..между анодом и катодом ионно-оптической системы иэ, плазмы В.Ч. разряда вытягивается и формируется пучок ионов инертного газа из тугоппавкого материала. При атом геометрические размеры обеих ионнооптических систем вытягивания и формирования пучков выбираются оптимальными.

В этом случае потери ионов на катодах незначительны, вследствие чего их эррозия низка. Эффективной эррозии иэ-еа распыления будет подвергаться только торец распыляемого эпектрода выпопненного в форме стержня. При этом практически весь распыленный матерна попадает в плазму ВЯ. разряда и, следовательно, его использование более эф

:фективно, чем в известном источнике.

Изобретение относится к технике полу чения ионных пучков в вакууме и может быть, использовано в тонкопленочной технологии.

Известны источники ионов тугоппавких мвтаппов, в которых пары тугоппавкого S метаппа подаются в ппазму эпектричеокого разряда в тяжепом инертном газе путем распыления эпектрода из тугоппав-. кого металла ускоренными ионами инерт. ного газа, извлекаемыми из разряда.

В известных источниках ионов электрод иа тугоппавкого материапа помеФ щен непосредственно в ппаэму электрического разряда, на него подан отрицательный потенциал относитепьно анода и ионный поток, иэвпекаемый из плазмы, бомбардирует его и производит распыление, в результате чего атомы утугоппавкого материала. попадают в разряд.

Недостатком известных источников 20 явпяется низкая газовая акономичность.

Бпижайшим техническим решением является высокочастотный источник ионов ° . тугоппавких металлов, содержащий диэпек» трическую колбу, охватывающий ее инхук- 25 тор, ионнооптическую систему, образован;ную анодом и катодом со сквозным канапом, системы напуска ппазмообразующего rasa и распыпяемый электрод.

В известном высокочастотном (В.Ч.) 30 источнике распыпяемый электрод, имею1 щий форму цилиндрической трубочки, помещен в канал катода. Распыление в этом случае осушес"впяется путем попадания части ионного потока, извлекаемого иэ, 35 плазмы В.Ч. разряда на внутреннюю поверхность укаэанной цищцщрической тру. бочки. При этом только часть распыленного материала попадает в плазмы В.Ч. разряда. Эффективность атого способа подачи тугоппавкого материала в В.Ч. разряд сказывается выше, чем при 88IIo» средственном помещении паспыпяемого апектрода в плазму B.×. разряда.

Однако изданный способ подачи тугоппавкого материала в пиазму В.Ч. разряда обладает рядом недостатков, так как распыпение тугоппавкого материала тратится значительная часть полезного пучка, что достигается эа счет искусственного ухудшения фокусировки. При ра° 50 боте источника с расфокусированным пучком быстро разрушается катод ионно оптической системы, что приводит к уменьшению срока службы источника

Белью изобретения является повышение,Р ресурса источника и плотноститокапучка.

BH ИПИ а 8078/3 филиал ППП Патент, г. Ужг

Изобретение позволяет в 2-3 раза повысить ресурс источника и на 20-25% плотность извлекаемого ионного тока.

Т 703 ород,ул. Проектная, 4