Катодный узел для получения тонких пленок в вакууме

Авторы патента:

H01J17/14 - магнитные устройства для управления разрядом

C23C14/42 - триодное распыление (C23C 14/35 имеет преимущество)

Сущностью изобретения является катодный узел для получения тонких пленок в вакууме. При выполнении технологического процесса в вакууме происходит перемещение магнитной системы 2 по мере наращивания пленки на локальном участке посредством устройства перемещения 12. При этом ввиду предварительной регулировки зазоров в магнитной системе 2 с неподвижным ярмом 8 посредством перемещения сердечников 6, 7, выполненных в виде набора уголков, относительно ярма с помощью передачи винт-гайка 10, индукция магнитного поля является величиной постоянной на всей протяженности магнитной системы. Величину индукции магнитного поля можно изменять изменением тока в цепи катушки индуктивности 9. Устройство обеспечивает равномерность поля. 3 ил.

Изобретение касается нанесения тонких пленок в вакууме, более конкретно катодных узлов.

Известен катодный узел для получения тонких пленок в вакууме, [1] содержащий катод, мишень, анод, магнитную систему, нагреватель, расположенный со стороны анода, противолежащей рабочей поверхности катода.

Недостатком аналога является то, что магнитная система выполнена таким образом, что индукция поля внутри рабочего зазора является величиной неизменной, причем в центре системы она больше, по краям меньше приблизительно на 10% Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является катодный узел для получения тонких пленок в вакууме [2] содержащий электрод-мишень, конструктивно с ним взаимосвязанную магнитную систему, экраны и элементы охлаждения и напуска газа.

Недостатком прототипа является то, что магнитная система также выполнена таким образом, что индукция поля внутри рабочего зазора является величиной неизменной, и в центре она больше, чем на краях, примерно приблизительно на 10% Задача изобретения повысить равномерность поля по всей длине магнитной системы.

Эта задача решается тем, что магнитная система выполнена в виде набора сердечников-уголков и неподвижного ярма, установленных в общую катушку индуктивности, каждый сердечник-уголок выполнен с возможностью перемещения относительно неподвижного ярма, а вся магнитная система выполнена с возможностью перемещения вдоль электрода-мишени, причем магнитная система и устройство перемещения магнитной системы расположены вне вакуумного объема.

Введение в катодный узел для получения тонких пленок в вакууме магнитной системы в виде сердечников-уголков и неподвижного ярма, установленных в общую катушку индуктивности, устройств перемещения сердечников-уголков и магнитной системы в целом позволяет изменять величину рабочего зазора магнитной системы по всей ее длине, что и позволяет достичь повышения равномерности поля по всей длине магнитной системы.

На фиг. 1 показан общий вид катодного узла для получения тонких пленок в вакууме; на фиг. 2 общий вид сверху магнитной системы; на фиг. 3 - поперечный разрез магнитной системы.

Катодный узел для получения тонких пленок в вакууме (фиг. 1) содержит электрод-мишень 1, конструктивно с ним взаимосвязанную магнитную систему 2, экраны 3, элементы охлаждения 4 и напуска газа 5.

Магнитная система 2 (фиг. 2,3) выполнена в виде набора сердечников-уголков 6,7 и неподвижного ярма 8, установленных в общую катушку индуктивности 9. Каждый сердечник-уголок 7 выполнен с возможностью перемещения относительного неподвижного ярма 8, посредством передачи винт-гайка 10, а вся магнитная система 2 (фиг. 1) выполнена с возможностью перемещения вдоль электрода-мишени 1, по направляющим 11 от устройства перемещения 12. Причем магнитная система 2 и устройство перемещения 12 магнитной системы 2 расположены вне вакуумного объема 13.

Катодный узел для получения тонких пленок в вакууме работает следующим образом. При выполнении технологического процесса получения тонких пленок в вакууме происходит перемещение магнитной системы 2 по мере наращивания пленки на локальном участке посредством устройства перемещения 12. При этом ввиду предварительной регулировки зазоров в магнитной системе 2 с неподвижным ярмом 8 посредством перемещения сердечников 6,7 относительно ярма 8 посредством передач винт-гайка 10 индукция магнитного поля B является величиной постоянной на всей протяженности магнитной системы как в центре, так и на периферии. Причем величину B индукцию магнитного поля можно изменять, изменяя ток в цепи катушки индуктивности 9 или напряжение.

Применение предлагаемого устройства катодного узла для получения тонких пленок в вакууме позволяет повысить равномерность поля (индукции, напряженности) по всей длине магнитной системы.

Источники информации: 1. Патент ФРГ N 3619194, кл. С 23 С 15/00 1989 г.

2. Авт. св. СССР N 297709, кл C 23 C 14/42, 1971.

Формула изобретения

Катодный узел для получения тонких пленок в вакууме, содержащий электрод-мишень, магнитную систему, экран и систему подачи газа в вакуумный объем, отличающийся тем, что он снабжен устройством перемещения магнитной системы, магнитная система выполнена в виде набора сердечников-уголков и неподвижного ярма, установленных в общую катушку индуктивности, каждый сердечник-уголок выполнен с возможностью перемещения относительно ярма, магнитная система и устройство перемещения магнитной системы размещены вне вакуумного объема и магнитная система смонтирована с возможностью перемещения вдоль электрода-мишени.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

Дуговой вентиль // 320220

Патент 320217 // 320217

Газоразрядный источник неизотермической плазмы с осциллирующими электронами // 196189

Изобретение относится к источникам плазмы, применяемым для физических и химических исследований, а также в качестве космических движителей

Газоразрядный прибор с магнитным управлением // 139745

Газоразрядный прибор с промежуточными электродами // 108696

Газоразрядный прибор низкого давления // 97604

Газоразрядное устройство // 92583

Ионный генератор // 75157

Дуговой преобразователь высокого давления // 59726

Устройство для получения защитно-декоративных покрытий в вакууме ионно-плазменным напылением // 2065890

Устройство для нанесения диэлектрических покрытий катодным распылением в вакууме // 1322701

Изобретение относится к вакуумной технике

Источник магнетронного распыления ферромагнитных материалов // 1036075

Патент 247001 // 247001

Устройство для обработки отверстий деталей в разряде в условиях низкого давления // 2173353

Триодный способ катодно-плазменного азотирования деталей с отверстиями // 2279496

Изобретение относится к химико-термической обработке, в частности к ионному азотированию

Устройство для химико-термической обработки деталей в несамостоятельном тлеющем разряде // 2355817

Изобретение относится к области химико-термической обработки металлов, а именно к устройствам для обработки деталей в несамостоятельном тлеющем разряде и может быть использовано в машиностроении, автостроении и арматуростроении

Катодный узел // 2089661

Высокочастотный генератор на основе разряда с полым катодом // 2387039

Изобретение относится к высокочастотной технике и может быть использовано при создании генераторов высокочастотного (ВЧ) излучения

Генератор высокочастотного излучения на основе разряда с полым катодом // 2497225

Изобретение относится к высокочастотной технике и может быть использовано при создании генераторов высокочастотного (ВЧ) излучения. Генератор ВЧ-излучения на основе разряда с полым катодом содержит газоразрядную камеру, включающую в себя полый катод и изолированный от него анод, источник питания, подключенный к электродам газоразрядной камеры, вакуумную систему, сообщающуюся с рабочей полостью камеры, при этом параллельно электродам камеры подключена электрическая нагрузка, обращенный к аноду и противоположный ему участок поверхности полого катода выполнен из непроводящего материала. Технический результат - увеличение значений длительности импульсов ВЧ-энергии, формируемых на электрической нагрузке генератора, путем увеличения времени существования разряда в объемной форме. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Генератор высокочастотного излучения на основе разряда с полым катодом (варианты) // 2522894

Изобретение относится к высокочастотной технике и может быть использовано при создании генераторов высокочастотного (ВЧ) излучения. Для первого варианта генератора по сравнению с генератором высокочастотного излучения на основе разряда с полым катодом, содержащим газоразрядную камеру, включающую в себя полый катод и изолированный от него анод, источник питания, подключенный к полому катоду и аноду газоразрядной камеры, вакуумную систему, сообщающуюся с рабочей полостью камеры, при этом параллельно электродам камеры подключена электрическая нагрузка, в предложенном генераторе газоразрядная камера выполнена таким образом, что анод расположен в полости катода с образованием коаксиальной волноводной линии, причем электрофизические параметры волноводной линии выбраны из условия формирования из газоразрядной камеры резонансной линии. В частности, длина газоразрядной камеры может быть кратна четверти длины волны генерируемого ВЧ-импульса. Для второго варианта генератора по сравнению с генератором высокочастотного излучения на основе разряда с полым катодом, содержащим газоразрядную камеру, включающую в себя полый катод и изолированный от него анод, источник питания, подключенный к полому катоду и аноду газоразрядной камеры, вакуумную систему, сообщающуюся с рабочей полостью камеры, при этом параллельно электродам камеры подключена электрическая нагрузка, в предложенном генераторе газоразрядная камера выполнена таким образом, что анод расположен в полости катода с образованием коаксиальной волноводной линии, причем волновое сопротивление коаксиальной волноводной линии согласовано с волновым сопротивлением фидера от газоразрядной камеры к электрической нагрузке и с сопротивлением нагрузки. Технический результат заключается в увеличении мощности импульсов ВЧ-энергии, формируемых на электрической нагрузке генератора. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.