Устройство для ионно-плазменного распыления материалов в вакууме

 

Изобретение может быть использовано для изготовления изделий полупроводниковой техники. Цель изобретения - повышение воспроизводимости процесса распыления мишени. Мишень (М) 2 закреплена на катоде 1. Полюсные наконечники 5 и 6 магнитной системы 4 расположены с зазором один относительно другого и с эксцентриситетом относительно оси симметрии М 2 перпендикулярно ее плоскости. Установка М 2 с возможностью периодического поворота относительно ее оси симметрии на угол α уменьшает влияние износа М 2 на режимы ее распыления. Кроме того, увеличивается коэффициент использования последней. В описании приводится выражение для определения угла a и величины, составляющей значение эксцентриситета. 2 ил.

Изобретение относится к нанесению покрытия в вакууме, а именно к устройствам ионно-плазменного распыления магнетронного типа, и может быть использовано для изготовления изделий полупроводниковой техники. Целью изобретения является повышение воспроизводимости процесса распыления мишени путем уменьшения влияния износа мишени на режимы ее распыления, а также увеличение коэффициента использования материала мишени. На фиг. 1 показана конструкция устройства, разрез; на фиг. 2 - зоны распыления поверхности мишени. Устройство состоит из катода 1 с дисковой мишенью 2. Мишень 2 крепится к катоду 1 с помощью кольца 3. С нерабочей стороны мишени 2 расположена магнитная система 4 с полюсными наконечниками 5 и 6, расположенными с зазором 7 один относительно другого и с эксцентриситетом Δ относительно оси симметрии мишени 2 перпендикулярно ее плоскости. Для фиксации мишени 2 при ее повороте на внешнем контуре мишени 2 имеются пазы 8, а на катоде 1 - выступ 9. Расчетным путем и экспериментально подтверждено, что поворот мишени 2 на угол α должен определяться из выражения α = при этом угол α≥ 2 arccos α ≥ arc cos , a r ≥ . Значение эксцентриситета Δ должно составлять величину, мм Δ = < , где n ≥ 3 - количество положений мишени 2; R и r - внешний и внутренний радиусы зазора 7 между полюсными наконечниками 5 и 6, мм. Зоны распыления пересекаются в областях 10 после каждого поворота мишени 2. Устройство работает следующим образом. Устройство размещают в вакуумной камере (на фиг. не показано) и откачивают до высокого вакуума. Затем напускают инертный газ до рабочего давления и подают напряжение на катод 1. Над мишенью 2 возникает газовый разряд магнетронного типа, в результате чего ионы инертного газа распыляют мишень. После определенной выработки мишени 2 в рабочую камеру напускается воздух и одновременно со сменой изделий осуществляется поворот мишени на угол α. В результате коэффициент использования материала мишени 2 получается вдвое больше, чем у дисковой мишени, расположенной без эксцентриситета, при этом измерение напряжения (при поддержании постоянной величины тока) происходит на величину не более 20-25 В. Это позволяет почти в четыре раза повысить воспроизводимость процесса распыления мишени.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИОННО-ПЛАЗМЕННОГО РАСПЫЛЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ В ВАКУУМЕ, содержащее катод с дисковой мишенью, магнитную систему с концентричными полюсными наконечниками, расположенными с зазором один относительно другого с нерабочей стороны мишени и эксцентрично оси симметрии мишени, перпендикулярной ее плоскости, отличающееся тем, что, с целью повышения воспроизводимости процесса распыления мишени, мишень установлена с возможностью периодического поворота относительно ее оси симметрии на угол α , определяемый из выражения α = , при этом угол a≥ 2arccos и r≥ а значение эксцентриситета Δ составляет величину Δ = - где n ≥ 3 - количество положений мишени; R и r - внешний и внутренний радиусы зазора между полюсными наконечниками, мм.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 01.05.1996

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2002

Извещение опубликовано: 27.12.2002        

---