Устройство для нанесения покрытий в вакууме

Устройство для нанесения покрытий в вакууме

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1 г

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 378119

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИДЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву№ 300079 (22) Заявлено 29.12.71 (21) 1730693/22-1 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.10.76. Бюллетень №37 (45) Дата опубликования описания 28.12.76 (5)) М. ) л.е

С 23 С 13/08

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изооретений и отнрытий (53) УДК 621.793.14. .002 52 (088.8) Г. Б. Вахминцев, М. М. Никитин и В. A. Ермолов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ В ВАКУУМЕ

Изобретение относится к области нанесения покрытий в вакууме и может быть применено для получения тонкопленочных микроструктур.

Известно устройство для нанесения покрытий в вакууме, содержащее высоковольтный источник, ваккумную камеру, внутри которой укреплены катод, электрод электростатической фокусировки, испаритель, находящийся под потенциалом анода, электро- гп магнит, ось которого совмещена с оптической осью систеглы электростатической фокусировки, и дополнительный источник питания, подключенный к аноду, катоду и высоковольтному источнику. l5

Описываемое устройство является усовершенствованным, по сравнению с известным из основного авт. св. № 300079, и отличается от него тем, что оно снабжено дополнительным кольцевым электродом 20 электростатической фокусировки, выполненным в виде натекателя реактивного газа, вводимого в плазму испаряемого металла, Это позволяет получать покрытие в виде соединений металлов, 25

На чертеже представлено описываемое устройство.

Оно состоит из высоковольтного источника 1, вакуумной камеры 2, внутри которой укреплены кольцевой термоэлектронный катод 3, электрод 4 электростатической фокусировки, испаритель 5, находящийся под потенциалом анода, электромагнит 6, ось которого совмещена с оптической осью электрода 4, дополнительный кольцевой электрод 7, выполненный в виде натекателя реактивного газа, вводимого в плазму испаряеглого металла; дополнительного источника 8 питания, системы коммутации 9, низковольтного трансформатора 10, служащего для накала катода 3, подложки 11, электромагнита 12 постоянного тока, заслонки 13, датчика 14 контроля скорости испарения металла, игольчатого натекателя

15 для подвода газа к электроду 7, которыми. представляет собой полое кольцо с отверстиями, равномерно расположенными по его внутреннему диаметру. Электрод 7 находится под потенциалом земли, а на электрод 4 подае ся положительный потенциал от источника

378119 и выталкивает ионизированный пар по направлению к подложке 11. В электрическом поле электродов 4 и 7 поток дополнительно подфокусируется и ускоренный в продоль» ном поле электромагнита 12 осаждается на подложку 11.

Режим испарения устанавливается по току в датчике 14 при закрытой заслонке

l3.

lO

Установив требуемую скорость испарения, заслонку 13 открывают и напыляют металлическое покрытие до заданной толшины. Затем с помошью игольчатого натекателя 15 через электрод 7 вводят в плазму испаряемого металла реактивный газ, например кислород, азот, углекислый газ, метан, до определенного парциального давления. Ионизированный в плазме газ соединяется на подложке 11 с поступаюшим в нее металлом.

B результате этого при определенном режиме образуется прочно сцепленное с подложкой покрытие требуемого состава и требуемых физико-химических и механичес-. ких свойств, 16 постоянного тока. Электромагнит 12 постоянного тока служит для обжатия потоб ка 17 паров испаряемого металла между подложкой 11, укрепленной в верхней части камеры 2, и электродол 4, Устройство работает следуюшим образом.

При подаче ускоряющего потенциала от высоковольтного источника 1 между катодом 3 и испарителегл 5 создается электри ческое поле, под действием которого электростатически фокусируемый поток 18 электр ронов бомбардирует поверхность материала испарителя 5, в результате чего он нагревается и испаряется.

Испаряемый поток 17 состоит из нейтральных атомов, положительных ионов и вторичных электронов. Расположение катода 3 в непосредственной близости от испаряемого материала облегчает нейтрализацию отрицательного пространственного заряда у катода 3 положительными ионами.

В межэлектродном пространстве создаются условия для возникновения несамостоятельного электрического разряда в парах осаждаемого материала.

С помощью системы коммутации 9 высоковольтный источник 1 отклк)чается и включается дополнительный источник 8 питания.

Если плотность пара в межэлектродном промежутке в процессе работы пацает, то источ- 30 ник 8 отключается и включается источник 1.

Разряд характеризируется относительно большим анодным током и малым падением напряжения на участке катод — испаряемыи

1 материал. Эф

Продольное силовое поле постоянного электромагнита 6 обжимает столб разряда

Формула изобретения

Устройство для нанесения покрытий в вакууме по авт, св. №300079, о т— л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью получения покрытий в виде соединений металлов, оно снабжено дополнительным кольцевым электродом электростатической фокусировки, выполненным в виде натекателя реактивного газа, вводимого в плазму испаряемого металла, 378119

Составитель .Ч. Анисимова

Редактор Л. Струве Техред М. у евиикая Корректор Б. Югас

Заказ 5458/181 Тираж 1068 Подписное

0НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4