Установка для ионного распыления

Установка для ионного распыления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Совхоз Советских

Социалистических

Респуйдик (11) б03701.в I t

Ф й1 „"ö, (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2б. 12. 72 (21)1863038/26-g с присоединением заявки № — .. (23) Приоритет— (51) М. Кл.

С 23С 15/00

Государственный комитет асрг ао делам изобретений и открытий (53) УДК539 ° 23.002,5

/088.8/ (43) ОпУбликовано 25 01т 78 Бюллетень №15 (45) Дата опубликования описания 2б О4 78

I (72) Авторы изобретения

В. И. Голянов и А. П. Демидов (71) Заявитель

/54/ УСТАНОВКА ДЛЯ ИОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам для получения покрытий /пленок/ метал. лов полупроводников и диэлектриков, в частности для получения покрытий из искусственного алмаза методом катодного распыления.

Известны установки для катодного распыления, содержащие разрядную вакуумную камеру с охлаждаемым анодом, расположенным между двумя катодами, соленоиды, электромагнитный клапан, систему откачки, систему подачи инертного газа и блок электропитания.

Цель изобретения - повышение качества наносимых слоев и повышение автоматизации процесса.

Для достижения этой цели разрядная камера выполнена в виде нескольких секций, в каждой из которых размещено четыре охлаждаемых дисковых катода, центры которых расположены в вершинах условной решетки, например октаэдра, два анода, расположенных параллельно между двумя парами катодов и подвижные кристаллодержатели, причем катоды поджаты к охладжаемому основанию, а аноды закреплены на змеевике с хладоагентом.

При этом кристаллодержатели снабже5 ны манипуляторами и счетчиками количества слоев, а электромагнитный клапан расположен в системе подачи инертного газа и электрически связан с блоком питания.

10 На фиг. 1 изображена общая схема установки ионного распыления, на фиг.

2 — схема секции ионного распыления т на фиг. 3 - схема системы охлаждения секции ионного распыления, на фиг.

15 4 - схема блока электропитания.

Установка ионного распыления состоит из нескольких независимых секций ионного распыления 1, собранных вместе с магнитно-разрядным насосом 2 в одном

20 вакуумном прогреваемом съемном корпусе 3. Роль насоса 2 выполняет стандартная секция ионного распыления.

Подогреваемый корпус 3, секции ионного распыления 1 и насос 2 являются раз25 борными элементами устройства, устаНОВЛЕНЫ На 14араэбс!))/ОМ НЕГ,, /) !)BLBB !0!4 корпусе 4 .. Иаб>/::енг)ом сорбцн:.,::;:и сосом 5 с Вак/Умным кпа)-.аном br слУжсlЩИМ ДГIБ ПРЕДВс)()И! ЕЛЬ, /О» )Тi.ñ!ЧКИ /

Н Е Гl р 0 Г )) B B B B г I Ы М Ма Г H и 1 1 i 0 " р а 3 р Я Д 11 Ы М H d

cQ Ом / с BB/(L/y/. )6)ь!и к/1аг)сэно>/-;. 8 „слУжашиь- для В/4-Оковакуумной 0 t качки и

ВЬIСОКОВс/ К)l /МНО! О 00ЕЗ Гаu, I t В B)-t ", ;) стемой подачи инар!,н—;ого г )з:: 9 .„1(еха>)изйсм эксГiонирОBа!!11: подложек 10 манипупятQQами 1 слу!Itа!ц" ми для заме" ны подлОжек и их Г)ер)емеlцения -;::)днои

С Е К ц И и И О.-! и О!-0 р а С П Ы Гг Е )И Я В г) р;/ Г у К) -., Д(!R ПQ,ВПЕP)!(а)- 6)»i,»I t16I г)Юб // гВЫга)".я! /СМ /pQB! IQ :. B .;/. Нt,. /-" // г!: ."

)BJtbHQ/ -,=P Qr/B /ОИ L) ")С-/-! !/«с.!ИИ;!Ь/.. ссксвольтнь:ми BBку",мнь!ми ВВОДам)1 1 4/

Д.ПЯ ПОД/а-!И ВЬ!СОКО! О 1)апгЗЯ -КЕНИЯ К КЯТО

ДВ1! СЕ)(В!4И ИОI- НОГО Ос) СПЫЛ/ 1! И!l, Н ; 3 КО"

В O J Ь Т г! 1 M!! " J: (- К;" p ») Ч Е "" t 14:-. B tt(,/, ": . ; i Ы /41)

/ -1 /c-1-ройст=.;,1р; Откачке ;-Dñ.::õ0-ннм

«rt

СОСОМ g /1а jЧИКОМ ИQ/)1»)З»1)ц!»)Qt.t!-)QI" 0 )эс)К, " ум /МB . г) 1 г» г/я ) Мс r) rut,-. »/ г -tt«1:,я

oTкBчi<е нас сс:эм 7,„вакуумнь м клапанОм

1, дЛВ Ь!апу, Ка Cr/)(0! 0 --,Г)-,:! Г))ЭИ BC!<0)bI тии уc i pQ)40 jBB ч извле-!BHH)4:-ojQBblx

«()

ПОКРЫТИИ, Каждая с.е;;.ция „,!01,!)0,-0 Q;! /cli! /л 6 ия

Иг/)Е« //Е 1-с-/t«rt t-.:) -; )д-,, 8 !; » -; —;:- КО )-с,рых рас ПО/и/Ожены B -! сть!рек Ве рщи нах Qc

HoBBHHR условной рещеiê;, :сктаэдра 19,, два аног)а 20 цсн-,ры 1<отор6:;--. располсжеНЫ Па)ЭВЛ,)г- Л -, -/О МС>(ДУ tB1,./,6;B пара!.(14 К-;- -;0

ДОВ; ДBC. НЕПОДВ)1>)(Н)/!Х МВСi(! t 21 С Окнс )И, ЦЕНiГ)Ы КОТОРЬ)Х РВСПОЛож() /Ь Б !: t.:- PI!! i it I BХ условной реще-;ки ок)а,-: iр.-::: . - :.,:.,Ва по::;

M » ) 23, !,t 6! jpbt I(O TQpb!>(Могу i CQ!)6!(11!!B 1 b=

СЯ ВЕРЩИ,4аг)И Усг)ОВ!40 ., Ог .: «;.т t И (Э> Га". эДРа 1 9 ., Две еталли -le к. 1(";эB c!!QHr»и 24

Каждая секция ионного распыления . "e=- 4езааисимо от других секций электрическое питание. Четыре катода 18 соединены параллельно и на них подается постоянное напряжение от отдельного .Высоковольтного источника питания 34.

Каждый соленоид 25 имеет независимый низковольтный источник питания.

Таким образом, в блоке электропитания имеется несколько /по числу секций ионного распыления/ высоковольтных 34

I!;-;изковольтных 35 источников питания, блок питания 36 непрогреваемого магнит

HQ-разрядного насоса 7, блок питания 37 электромагнитного клапана 12, блок питания 38 механизма экспонирования подложек 10 и манил /ляторов 11, ионизацианный вакуум-метр 39 для измерения предепьного разряжения в прогреваемом кор;tyce 3 с помощью да Гчика 40, ионизационный термопарный вакуум-метр 41 ,qj1я измерения разряжений в вакуумном обГьеме устройства с помощью малометриIecli/t ", г! Г)(t)t С)-;, г) /

КОЫ-, К В ПОДВИ (,—,6!Х . ::.::.=1(. >, НОИД, Э;<О j006II I СОЗ ". а .: .:.r)! 1...)1! ".*"=:

И.Г),0=-;:,О.,;=- 20. (а-)-Од: 1 8 >» с/О г)/)рГ)  — - г " 1) г

ПОМОЩ Ю Плсг КИХ ", Онi ИХ. /;)ЗО/)Я"! ."QB / . с()

ДЛЯ ОТВОДа твг)яа При р:- )Эоте 01 I l l/!ilc)B T кольцевой алиф 28,. ко ((),-„ Г)ри::,14 а;=.1cR пружи140й 29 к Охла>(вае! 10 : / 0 :, -:ОВ 1)-)! )ю . 0 .

Анод 20 непосредственно (0»йдине)- . :с ко.:пуссм и охлаждается при р !00 Те хлад: ! ° /", агентОМ с Ip!4H)/дите/)ь -)сй ))»)i)ll)/ пя ц!ей по змеевику 31. Каждая CBI(T!!4я ио- нога распылени>«/ снабжена полым -;,ВП1!Овы)) экраном 32, который и))е(-; встроен Ibl!»I омический нагревател; 33„ а при работе

9) может заполняться хладагентом.

Установка работает следующ)им образом.

В каждой сек ции ионного распыления

1 устанавливается четыре катода 18 из такого материала., из которого предполагается получать покрытия . Если предполагается получать покрытия искусственного алмаз-, то в качестве матери. ала катодов берется графит. В кристаллодержатели 22 загружается подложка 23. Отверстия в масках 21 перекрыВаются заслонками 24. На сек ции ионного распыления надевается вакуумный прогреваемый корпус 3, который сочленя. ется с непрогреваемым корпусом 4 с помощью металлического вакуумного уплотнения 49.

603701 слоев, напыляемых на одну подложку, фиксируется автоматически с помощью электрического цифрового счетчика 47.

Для изготовления покрытий из смеси нескольких веществ в любом соотношении на одном или нескольких катодах 18 одной секции закрепляются катоды из сплава или мозаичные катоды. На пою. верхности мозаичных катодов имеются участки из различных веществ. Возможно получение покрытия из смеси нескольких веществ при использовании нескольких секций ионного распыления 1, манипуляторов I1 и механизма экспонирования подложек 10. Покрытие изготавливается многослойным напылением в виде сендвича с толщиной отдельных слоев не более моноатомного» Необходимое процентное содержание составляющих компонентов покрытия обеспечивается за счет подбора толщины отдельных слоев.

Для изготовления монокристаллическо-, го покрытия в кристаллодержатель 22 устанавливается монокристаллическая подложка 23, например, из каменной соли, которая подогревается при осаждении с помощью специального омического нагрееазепя (не показан на чертеае1. до необходимой постоянной температуры.

Для измерения электросопротивления покрытия в динамике в процессе осаждения в кристаллодержатель 22 устанавливается специальная диэлектрическая под,ложка 23 с металлическими контактами, которые соединяются с помощью пружинных

8 проводов с низковольтными электрическими вакуумными вводами 14, к которым ,подключается мостовая или потенцио, метрическая схема измерения сопротивле,ний 48. формула изобретения

Установка для ионного распыления, 10 содержащая разрядную вакуумную камеру с охлаждаемым анодом, расположенным между двумя катодами, соленоиды, электромагнитный клапан, систему откачки, систему подачи инертного газа и блок р электропитания, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества наносимых слоев, разрядная камера выполнена в виде нескольких секций, в каждой из которых размещено четыре охлаждаемых щ дисковых катода центры которых располо1 жены s вершинах условной решетки, напрймер, октаэдра, два анода, расположенных параллельно между двумя парами катодов и:подвижные кристаллодержатели, 2S причем катоды поджаты к охлаждаемому основанию, а аноды закреплены на змеевике с хладагентом.

2.. Установка по и. 1, о т л и ч аю щ а с я тем, что, с целью повышения

ЭО автоматизации процесса, кристаллодержатели снабжены манипуляторами и счет- чиком количества слоев, а электромаг нитный клапан расположен в системе по дачи инертного газа и электрически связ зан с блоком питания.

6О37О1

Я 42 7о

Ы

Тираж фУ„ Ц

Заказ f972

Изд, Ж

Предприятие сПатен7, Москва, Г-59, Бережковская наб., 24

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров CCCP по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская иаб„ 4