Источник ионов Советский патент 1991 года по МПК H01F3/04 

Изобретение относится к ионно-плазменной технике, конкретно - к устройствам для получения аксиально С1 мМ;етричных ионных пучков, и может быть использовано для ионного и ионно-химическОго травления, получения тонких пленок различных материалов путем ионного распыления, очистки1поверхностей и в других целях.

Известны источники для создания радиальных потоков ионов, в которых процесс ионизации и ускорения происходит б скрещенных электрическом и:магнитном полях.

Основным достоинством этих источников является возможность пЬлучения достаточно больших плотностей тока ускоренных ионов. Наиболее близким к предложенному является источник ионов, содержащий соосные цилиндрические анод и катод, снабженный выпускной щелью, края которой расположены в плоскостях, перпендикулярных оси анода и катода и пересекающих поверхность анода, систему для создания магнитного поля с преимущественным направлением, параллельным указанной оси.

Одним из основных недостатков известного устройства является сложность увеличения суммарного ионного тока на выходе из него. Возможности увеличения тока за счет увеличения ширины щели ограничены, а применение нескольких источников усложняет конструкцию всего устройства.

Целью изобретения является повышение суммарного ионного тока. Поставленная цель достигается за Счет Того, что в нем длина анода больше расстояния между анодом и катодом, а катод снабжен дополнительными щелями, смещенными друг относительно друга вдоль оси, причем края этих щелей также расположены в плоскостях, перпендикулярных оси и пересекающих поверхность анода.

Сущность изобретения пояснена на черт., где изображена принципиальная схема предлагаемого ионного источника.

Источник имеет корпус 1 в виде цилиндра, закрйтого с обеих сторон торцевыми частями. В цилиндрической поверхности корпуса, являющейся одновременно ускоРЯЮ1.ЦИМ электродом и катодом 2, имеются кольцевые щели 3, служащие для выхода ионов Корпус ионного источника и внутренний стержень 4, соединяющий торцы, выполнены из магнитомягкого материала. Внутри цилиндрического корпуса соосно с ним расположен цилиндрический анод 5. В торцах корпуса источника имеются отверстия 6 для напуска рабочего газа. Между внутренней цилиндрической поверхностью анодд и стержнем находится соленоид 7, служащий для создания осевого магнитного поля в щелях. Источник питания 8 положительным полюсом подключен к аноду, а отрицательный полюсом - к корпусу.

Источник работает следующим образом; после подачи рабочего газа, например, фреона и приложения напряжения между катодом и анодом в кольцевых щелях корпуса между анодом и катодом в скрещенных электрическом и магнитном полях происходит эффективная ионизация рабочего газа и ускорение образовавшихся ионов по радиусу от источника.

Проведенные испытания источника показали, что он позволяет получить заметно больший ток, чем аналогичная однощелевая 15 конструкция.

г, {///,.//// 3 1

V//////////-(f 4//////////// //// /////.y./