Устройство для нанесения покрытия Советский патент 1991 года по МПК C23C14/34 

Изобретение относится к электронноионной технике, может быть использовано в электротехнической и радиоэлектронной промышленности, а также для получения защитных покрытий, пленок, полупроводниковых материалов.

Известно устройство для напыления. содержащее источник заряженных частиц, и установленный на расстоянии от выходного среза блок распыляемого материала.

Это устройство не позволяет получать покрытия из диэлектрических или неэлектропроЁодных материалов, так kax при взаимодействии заряженных частиц пучка источника с поверхностью распыляемой мишени на ней возникает электрический заряд, резко ослабляющий процесс распыления. При этом из-за необходимости использования в качестве ионов частиц газа не достигается необходимая чистота напыляемого материала.

Наиболее близко к предлагаемому устройство для нанесения покрытий в вакууме, содержащее соосно расположенные миг тень, источник заряженных частиц, кольцевой анод и подложкодержатель.

Недостаток устройства - низкое кач.ество покрытия.

Цель изобретения - повышение качества покрытия достигается благодаря тому, что устройство для нанесения покрытий в вакууме, содержащее соосно расположенные мишень. ИСТОЧНИК заряженных частиц, кольцевой анод и подложкодержатель, снабжено электромагнитной катушкой, охватывающей кольцевой анод.

На чертеже представлена схема устройства для напыления.

Источник заряженных частиц 1 расположен у выходного среза электрода 2, на поверхности которого размещена мишень 3 распыляемого материала. За выходным срезом источника 1 установлена магнитная катушка 4, охватывающая кольцевой анод 5. Между анодом и источником заряженных частиц 1 внутри катушки размещен металлический экран 6.

Работа устройства зависит от типа выбранных источников заряженных частиц. Если это источник ионов, между его корпусом 1 И мишенью 3, выполненной для данного источника из металлов, прикладывается такая разность потенциалов, что электрод 2 является катодом, a корпус источника 1 - анодом. В процессе бомбардировки мишени 3 йШамй пуйка с поверхности мишени выбиваются нейтроны и эмиттируЮтЬя электрону. Между электродом 2 и анодом Б ается В положительная разность потён циал6вГпоэтому электроны ускоряются вдоль магнитных силовых линий катушки 4 к аноду 5 и формйруют удерживаемое магнитным полем облако высокоэнергетических элект- 10 ронов. Выбитые нейтралЫ Татетйчй о- ионизируются в области между кольцевым анодом-5 и источником заряженных частиц1, остальная часть проходит через sHyjpeHнеё отверстие катушки 4 к выходнбму торцу. 15 Ионизированные нейтралы обрёзуют поток энергетических ионов на мишень 3 и обеспечивают дальнейшую эмиссию как нейтралов, ак и электронов. Режим формйровйния потока, ионов на г ишень обеспечивается маг- 20 нитным полем катушки 4 и разностью потенциалов между электродом 2 и кольцевым анодом 5.

Геометрия эквипотенциалей (рк электрического поля, формирующих поток иЪнов 25 к мишени 3, приведена i на чертеже, при этом направление и граница движения указаны стрелками и пунктирной линией. Во М1;1огих режимах ионный источник 1 может

быть отключен, и устройство работает в ав- 30

..-.

торежиме, который обеспечивает чистоту материала, протекающего за вьГходной срез катушки 4. Экран 6 обеспечивает экранировку кольцевого анода 5 от потока нейтралов и частично формирует геометрию электрического поля. Возникающие в процессе ионизации электроны обеспечивают нагрев и ионизацию нейтралов.

В случаеиспользования в качестве источников электронных пушек или эмиттеров электронов разнбсть потенциалов прикладывается только между корпусом эмиттера электронов (электронных пушек) и анодом. Процесс формирования потока нейтральных частиц аналогичен вышеупомянутому. В данном исполнении устройство обеспечивает распыление мишеней 3 из любых по электрофизическим свойствам твердых материалов диэлекТрикор или проводников, так как частицы выбиваются при плазменном слое у поверхности мишени.

Устройство обеспечиваетчистоту рабочего тела, наносимого на поверхность подложки, и использование любь1х твердых материало в в качестве мишеней, распыляемых в авторежиме ионами самой мишени. Это повышает качество изделий и повышает выход изделий, удовлетворяющих техническим условиям.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЬ1ТИЯ в вакууме, содержащее соосно расположенные мишень, источник заряженных частиц, кольцевой анод и подложкодер- жатель, отл ичаю.щеес я тем, что, с целью повышения качества покрытия, оно снабжено электромагнитной катушкой, охватывающей кольцевой анод.

.-.wjaiKW;/ -

- i;:r46 f; s Jb. .

/ a itT-rA.xi-i; i i.-.-;.-; i-i-. -.-v PW

.УУЯ I