Способ катодного распыления
Изобретение относится к машиностроению. Способ катодного распыления осуществляется с помощью плазмы повышенной плотности, создаваемой между оптически прозрачным экраном, выполненным в виде сетки, и распыляемым материалом, образующими полый катод с плазмой повышенной плотности. 1 ил.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для напыления вакуумно-плазменных покрытий в электронной, оптической и других отраслях промышленности.
Известен способ магнетронного напыления, включающий распыление углеродной мишени в скрещенных электрических и магнитных полях и осаждение потока распыленного материала на подложку, при котором с целью повышения качества пленок путем увеличения содержания алмазной фазы осаждение проводят потоком с плотностью частиц, превышающей плотность остаточной атмосферы инертного газа, и их энергией, не превышающей 7-10 эВ (авт. св. N 1772217, кл. C 23 C 14/33, 1992). Известен способ, реализуемый магнетронно-распылительным устройством, содержащим дисковый катод-мишень, анод и незамкнутую, выполненную с возможностью вращения магнитную систему, состоящую из плоского магнитопровода, расположенного параллельно распыляемой поверхности мишени, и прямоугольных магнитов противоположной полярности, закрепленных на магнитопроводе симметрично относительно центра мишени, в котором для увеличения скорости распыления анод выполнен в форме прямоугольного бруска с шириной, равной ширине межлопастного зазора, и высотой, большей или равной высоте мишени, и установлен на магнитопроводе изолировано от него, причем оси симметрии магнитной системы и анода лежат в одной плоскости, а левый относительно анода полюса магнитной системы, обращенной к мишени, имеет полярность N, при этом первый имеет полярность S (авт. св. N 1818358, кл. C 23 C 14/35, 1993). Известен способ, реализуемый устройством (источником ионов), содержащим анод, катод и извлекающий электрод, разделенные изолятором и помещенные между полюсами магнита, для снижения затрат энергии на образование ионов катод выполнен в виде сетки и расположен между анодом и извлекающим электродом, с размерами полюсов магнита больше или равными расстоянию между катодом и анодом (авт. св. N 519066, кл. H 05 H 1/00, 1981). Общими недостатками аналогов является сложность оборудования, использование дорогостоящих магнитов, сложность изготовления. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является способ катодного распыления, включающий распыление материала катода, выполненного из сплошной и перфорированной пластин, образующих полый катод с плазмой повышенной плотности, и осаждение материала катода на деталь (патент России N 2000354, кл. C 23 C 8/36, 1993). Недостатком известного способа является неэффективное осаждение материала катода на деталь из-за недостаточной скорости распыления. Задачей изобретения является увеличение скорости распыления за счет повышения плотности тока, увеличения степени ионизации и создания области плазмы высокой плотности. Задача решается тем, что предлагаемый способ обработки в отличие от прототипа предполагает подачу отрицательного потенциала на систему, состоящую из специального экрана в виде сетки и катода. Образуется структура из плазмы и слоя пространственного заряда между границей плазмы (эффект полого катода). При размере ячейки сетки а <a прикатодные области перекрывают расстояние между ячейками и отражают быстрые осциллирующие электроны, что увеличивает концентрацию заряженных частиц вблизи обрабатываемой поверхности и приводит к возрастанию количества ионов, бомбардирующих поверхность. Сущность способа поясняется чертежом. Источник питания 1 имеет отрицательную клемму, которая подключена к охлаждаемому катоду 2 и экрану 3, установленному на определенном расстоянии, а положительная клемма источника питания 1 подсоединена к аноду 4. В вакуумной камере 5 установлены детали 6, на которые конденсируются ионы распыленные с катода 1. Способ осуществляется следующим образом. В вакуумной камере создаются давление P 10-1 Па, напряжение, подаваемое на электроды, U 600-800 В. Отрицательный потенциал подается на катод и оптически прозрачный экран, положительный потенциал на анод. Зажигается тлеющий разряд. Обработка осуществляется в среде инертного газа (аргона) Размеры экрана, его конфигурация, расстояние между экраном и катодом является "ноу-хау". Изобретение позволяет значительно снизить себестоимость обработки за счет применения экранов вместо дорогостоящих магнитов, а также значительно упростить сам процесс и интенсифицировать процесс напыления.Формула изобретения
Способ катодного распыления, включающий распыление материала катода, выполненного из сплошной и перфорированной пластин, образующих полый катод с плазмой повышенной плотности, и осаждение материала катода на деталь, отличающийся тем, что в качестве перфорированной пластины используют сетку.РИСУНКИ
Рисунок 1
Похожие патенты:
Изобретение относится к металлургии, в частности к способу поверхностного упрочнения металлообрабатывающего инструмента
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для азотирования изделий в электронной и других отраслях промышленности
Изобретение относится к способам и устройствам для ионной обработки деталей машин и инструментов пучками ионов
Изобретение относится к химико-термической обработке стали и может быть использовано для упрочнения сварки стальных изделий
Режущий инструмент // 2062304
Изобретение относится к области химико-термической обработки и может быть использовано для азотирования деталей машин из конструкционных легированных сталей, работающих при высоких изгибных и контактных напряжениях и в условиях повышенного износа, например, зубчатых колес
Изобретение относится к металлургии в частности к комплексной термической обработке прецизионных деталей космической техники и может найти применение также в машиностроении и медицинской технике
Изобретение относится к области металлургии, в частности к химико-термической обработке в тлеющем разряде, и может быть использовано в машиностроении
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при ионно-плазменной обработке
Изобретение относится к области химико-термической обработки и может быть использовано в машиностроении и других областях промышленности для высокотемпературного азотирования стальных деталей машин
Изобретение относится к химико-термической обработке, в частности к ионному азотированию
Способ обработки металлических изделий // 2301283
Изобретение относится к области вакуумно-дуговой обработки металлических изделий перед нанесением покрытий и может быть использовано в металлургии, машиностроении и других отраслях
Изобретение относится к области термической и химико-термической обработки и может быть использовано в машиностроении и других областях промышленности для поверхностного упрочнения деталей машин режущего инструмента из конструкционных сложнолегированных и инструментальных сталей, работающих при высоких контактных напряжениях и в условиях повышенного износа
Способ получения изделий из титановых сплавов и изделия, полученные этим способом (варианты) // 2338811
Изобретение относится к получению изделий из псевдо- или ( + ) титановых сплавов, предназначенных для длительной эксплуатации в парах трения с полимерными или металлическими материалами и биологическими тканями
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к технологии упрочнения и повышения износостойкости инструментов и деталей
Изобретение относится к химико-термической обработке металлов, в частности к азотированию
Изобретение относится к области химико-термической обработки и может быть использовано в машиностроении и других областях промышленности для поверхностного упрочнения материалов