Устройство для распыления магнитных материалов

Устройство для распыления магнитных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПЕЛЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее магнитную систему с полюсными наконечниками , катод с мишенью и анод, причем катод с мишенью расположен в полости магнитной системы,, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности устройства и увеличения ресурса его работы, мишень расположена ниже полюсных наконечников, на расстоянии между плоскостью нижних торцов полюсных наконечников и верхним торцом мишени, равном 1...2Е, где 8 величина зазора между полюсными наконечниками .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) 01) 3(Я) С 23 С 1.:/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ©

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ Г СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3294948/18-21(22} 27.05.81 (46) 23.07.83» Вюл. )) 27 (72) Г.Т.Левченко, Г.И.Павленко, С.Г.Синицын, Л.Н.Герасимук и В.A.Ñàãàéäàê (э3) 539.235.002.5(088.8 ) (56) 1. Приборы и техника эксперимента. 1978, )) 4, с. 7 — 18, рис. 2 г.

2. Thin Sordid Г1Ршз, 1977, V. 40, р. 447-324 f. 7 (прототип ). (54 )(57 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ PACIIMIHHHSI

ЬЩГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее магнитную систему с полюсными наконечниками, катод с мишенью и анод, причем катод с мишенью расположен в полости магнитной системы, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности устройства и увеличения ресурса его работы, мишень расположена ниже полюсных наконечников, на расстоянии между плоскостью нижних торцов полюсных наконечников и верхним торцом мишени, равном 1...20, где 6— величина зазора между полюсными наконечниками.

1030423

30

ВНИИПИ Заказ 5137/30 Т;:раж 956 Подписное

Филиал ППП "Патент", Изобретение относится к технике покрытия иэделий и может быть использовано при конструировании устройств l магнетронного распыления

\ магнитных материалов.

Известно магнетронное устройство ионного распыления коаксиального типа, содержащее анод и цилиндрическую мишень из магнитного материала, расположенную на одной оси с магнитом такого же диаметра C1 ).

Недостатком данного устройства коаксиального типа является низкая скорость напыления пленок, обуслов.ленная низкой скоростью распыления мишени вследствие шунтирующего 15 действия магнитного материала мише-. ни и перераспределением значительной части распыляющего материала внутри источника, что исключает его попадание на подложки.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для распыления магнитных материалов планарного типа, содержащее магнитную систему с полюсными наконечниками, катод с мишенью и анод, причем катод с мишенью расположен в полости магнитной системы (2 ).

Однако известное устройство имеет низкую скорость распыления и малый срок службы мишени, так как для получения магнетронного эффекта над мишенью из магнитного материала приходится значительно снижать толщину мишени. 35

Цель:изобретения — повышение производительности устройства и уве личение ресурса его работы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для распыле- 40 ния магнитных материалов, содержа,щем магнитную систему с полюсными наконечниками, катод с мишенью и анод, причем катод с мишенью расположен в полости магнитной систе- 45 мы, мишень расположена ниже полюсных наконечников, на расстоянии между плоскостью нижних торцов полюсных наконечников и верхним торцом мишени, равном х 20, где 0 величина зазора между полюсными наконечниками.

На чертеже изображена конструктивная схема устройства распыления магнитных материалов.

Устройство для распыления магнитных материалов содержит мишень 1 из магнитного материала в виде кольца, расположенную на охлаждаемом катоде 2 и помещенную внутри кольцеобраз . ной полости, образованной стенками маг- 60 нитной системы 3 и полюсными наконечниками 4. Кольцевой анод 5 расположен между полюсными наконечниками и подложками 6. Стрелками 7 обозначены силовые линии магнитного поля, Р— зазор между полюсными наконечниками, с — расстояние от полюсных наконечников до мишени.

Устройство работает следующим образом.

В подготовительном режиме вакуумную камеру откачивают до давления 5 — 6 10 гПа, после чего производят напуск аргона до давления

1 — 3 10-ЗгПа. Магнитная система 3 с полюсными наконечниками 4 создает над поверхностью мишени кольцеобразное неоднородное магнитное поле.

Для уменьшения эффекта экранирования магнитного поля магнитным материалом мишени 1, последняя расположена таким образом, что расстояние с от мишени до плоскости нижних торцов полюсных наконечников равно

1...20.

Уменьшение расстояния с при неизменном L? п р иHв оoд иHт T к K тTоoмMу, что большая часть магнитного потока замыкается через мишень. При этом снижается скорость напыления магнитного материала на подложки б» Увеличение указанных расстояний при неизменном более чем 2 в раза приводит к неопределенному увеличению размеров устройства без существенного роста скорости напыления.

При подаче высокого напряжения в рабочем режиме на мишень над ее поверхностью образуется кольцеобразная зона со скрещенным неоднородным электрическим и магнитным полями, что позволяет интенсивно распылять магнитную мишень. По достижении требуемой толщины пленки на подложках б выключают приложенное к мишени 1 высокое напряжение и распыление прекращается.

Проведенное распыление мишени иэ сендаста диаметром 120 мм, шириной кольца 40.мм и толщиной 10 мм показало, что скорость напыления пленки при этом составляет 18

20 нанометров в секунду, а срок службы мишени превышает 1000 ч.

Изобретение в 10 раз увеличивает ресурс работы мишени, повышает в б — 10 раэ производительность устройства. Кроме того, увеличение срока службы мишеней приводит к снижению расхода магнитного материала, а также к снижению потери рабочего времени на замену мишеней в вакуумной камере. г.Ужгород,ул.Проектная,4