УСТРОЙСТВО для ионного НАПЫЛЕНИЯ ПЛЕНОК Советский патент 1971 года по МПК C23C14/36 

Известно устройство для ионного распыления, выполненное в виде вакуумной камеры с распыляемым катодом, анодом и подложкодержателем.

Цель изобретения - упрощение конструкции, повышение качества напыляемых пленок и увеличение производительности устройства.

Для этого анод, служащий одновременно и экраном, выполнен в виде полого тела вращения с криволинейной образующей, у которого со стороны торца меньшего диаметра расположен катод, частично входящий внутрь этого полого тела, а со стороны торца больщего диаметра расположен подложкодержатель.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство для ионного напыления пленок, продольный разрез по оси системы.

Катод (мишень) / устройства представляет собой стержень (монолитный или полый и охлаждаемый водой), торцовая часть которого выполнена в виде элемента сферы радиуса ri. Коаксиально катоду проходит труба 2, расстояние между боковыми поверхностями катода и трубы равно do- В верхней части труба расширяется, радиус образуюшей, от вращения которой вокруг оси системы может быть получена боковая поверхность трубы, равен Г2. В широкой части труба закрыта подложкодержателем 3. Вне трубы расположен магнит

4, создающий магнитное поле Я, параллельное оси системы. Газ в разрядный объем поступает через узкие зазоры 5 между краем трубы и подложкодержателем. Между катодом / и трубой 2, расстояние между которыми f/K, возникает разряд.

Устройство работает следующим образом. В вакуумную камеру впускают рабочий газ, который через зазоры 5 между подложкодержателем и краями трубы поступает в разрядный объем. При подаче на электроды системы (трубу и катод) высокого напряжения в пространстве, ограниченном катодом, стенками трубы и подложкодержателем, зажигается

разряд, причем катод присоединен к отрицательному полюсу источника напряжения, а широкая часть трубы служит анодом и может быть либо заземлена, либо находиться под небольшим относительно земли смещением.

Подложкодержатель электрически нейтрален и в поддерл ании разряда не участвует. Расстояние между трубой и боковой поверхностью катода da выбрано таким, что разряд здесь не возникает и возникает лишь тогда,

когда . В этом случае труба перестает служить экраном и становится анодом. подложки частицы, вектор скорости которых составляет с направлением магнитного поля угол, отличный от нуля. Возникшие в разряде ионы подлетают к поверхности мишени но криволинейным траекториям и, бомбардируя катод /, вызывают его расныление. Распыленные частицы конденсируются на нодложкодержателе 3. Радиус TI торца катода и радиус Г2 образуюшей верхней части трубы подбираются таким образом, чтобы обеспечить равномерность нленки на приемной поверхности нодложкодерлсателя. Поскольку разрядный промежуток закрыт со всех сторон элементами устройства, неносредственно участвуюнщми в поддержании разряда, элементы установки на разряд не влияют. Подбором радиусов /i н Гч, а также режима разряда добиваются того, чтобы толщина пленки была равномерной. Поскольку сам подложкодержатель не участвует в поддержании разряда, а кроме того, отделен от разрядного нространства магнитным затвором типа «магнитной бутылки, неунравляемое влияние нлазмы на нодложку невелико. Наконец, поскольку разряд локализован и устранено действие плазмы на окрулсающие Л,ет ади/: вакуумного устройства, а доступ в разрядной, легко конденсирующимся примесям (например, парам масла или продуктам его разложения) затруднен, фон нримесей в разрядном объеме уменьшен. Устройство может быть использовано на предприятиях, занимающихся изготовлением тонких нленок и примененнем их в различных микроминиатюрных нриборах. Предпочтительно его использовать для распыления драгоценных металлов (нлатнны, золота, редких металлов). Предмет изобретения Устройство для ионного напыления пленок на подложку, выполненное в виде вакуумной камеры с распыляемым катодом, анодом, экраном и подложкодержателем, соединенным с источником высокого напряжения, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения качества напыляемых пленок и увеличения производительности, анод, служаший одновременно и эраном, выполнен в виде нолого тела вращения с криволинейной образующей, у которого со стороны торца меньшего диаметра расноложеп катод, частично входящий внутрь этого полого тела, а со стороны торца большего диаметра расположен подложкодержатель.

02