Катодный узел для ионно-плазменного нанесения

 

Изобретение относится к нанесению тонких диэлектрических пленок путем ионного распыления материала в вакууме. Сущность изобретения: магнитная система выполнена в виде основных постоянных магнитов в форме швеллеров, установленных относительно друг друга одноименными полюсами, а внутри швеллеров расположены дополнительные постоянные магниты в форме швеллеров, установленные относительно друг друга также одноименными полюсами, причем магнитные поля основных и дополнительных магнитов пересекаются под углом 90°. 2 ил.

Изобретение относится к нанесению тонких диэлектрических пленок путем ионного распыления материала в вакууме.

Известен катодный узел преимущественно для ионно-плазменного нанесения диэлектрических пленок в вакууме, содержащий катод, мишень, анод, магнитную систему. Такой катодный узел позволяет получить высокие скорости нанесения пленок и, следовательно, значительно снизить время получения толстых слоев [1].

Недостатками известного катодного узла являются низкое качество диэлектрических пленок и высокая неравномерность покрытия ввиду пассивации анода и катода.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является катодный узел преимущественно для ионно-плазменного нанесения диэлектрических пленок в вакууме, содержащий катод, мишень, анод, магнитную систему, нагреватель, расположенный со стороны анода, противолежащей рабочей поверхности катода [2].

Недостатками прототипа являются также низкое качество диэлектрических пленок и высокая неравномерность покрытия за счет того, что магнитное поле, создаваемое постоянным магнитом, имеет непостоянную напряженность от центра к периферии магнита, в центре она больше, а на периферии меньше. Это приводит к неравномерной бомбардировке мишени и неравномерному распределению распыленного материала на подложке.

Цель изобретения - повышение качества диэлектрических пленок при уменьшении неравномерности покрытия.

Цель достигается тем, что магнитная система выполнена в виде постоянных магнитов в форме швеллеров, установленных относительно друг друга одноименными полюсами, а внутри швеллеров расположены другие постоянные магниты с загнутыми краями, установленные относительно друг друга также одноименными полюсами, причем магнитные поля швеллеров и других постоянных магнитов пересекаются под углом 90^о.

Введение в катодный узел магнитов в форме швеллеров и с загнутыми краями обеспечивает равномерное распределение напряженности магнитного поля, что и позволяет повысить качество диэлектрических пленок при уменьшении неравномерности покрытия.

На фиг. 1 показан катодный узел; на фиг. 2 - магнитная система.

Катодный узел (фиг. 1) содержит катод 1, мишень 2, анод 3, магнитную систему 4, нагреватель 5, расположенный со стороны 6 анода 3, противолежащей рабочей поверхности 7 катода 1. Магнитная система 4 (фиг. 2) выполнена в виде постоянных магнитов в форме швеллеров 8, установленных относительно друг друга одноименными полюсами. Внутри швеллеров 8 расположены постоянные магниты 9 с загнутыми краями 10, установленные относительно друг друга также одноименными полюсами. Магнитные поля швеллеров 8 и постоянных магнитов 9 пересекаются под углом 90^о. Подложкодержатель 11 установлен в камере 12. Источник 13 питания установлен вне камеры 12.

Катодный узел работает следующим образом.

При проведении ионно-плазменного нанесения диэлектрических пленок в вакууме в соответствии с заданным технологическим процессом в откаченную камеру 12 напускается рабочий газ. Подложкодержатель 11 и анод 3 прогреваются. К катоду 1 прикладывается отрицательный потенциал, и в камере 12 зажигается разряд. Ионы рабочего газа бомбардируют и распыляют металлическую мишень 2. Продукты химической реакции распыленного материала и рабочего газа, осаждаясь на подложке, закрепленной на подложкодержателе 11, формируют диэлектрический слой. При этом за счет равномерности распределения магнитного поля над всей поверхностью магнитной системы 4 обеспечивается высокое качество покрытия и уменьшается его неравномерность.

Применение предлагаемого катодного узла позволяет повысить качество диэлектрических пленок и уменьшить неравномерность покрытия.

Формула изобретения

КАТОДНЫЙ УЗЕЛ ДЛЯ ИОННО-ПЛАЗМЕННОГО НАНЕСЕНИЯ преимущественно диэлектрических пленок, содержащий катод-мишень и магнитную систему, включающую по меньшей мере пару постоянных магнитов, согласно намагниченных, выполненных в форме швеллеров и установленных встык боковыми стенками один относительно другого, отличающийся тем, что магнитная система дополнительно снабжена по меньшей мере двумя парами магнитов, которые выполнены и соединены в паре идентично основным магнитам и установлены попарно в полости каждого из основных магнитов с соблюдением перпендикулярности намагниченности основных и дополнительных магнитов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2