RU170626U1 - Установка локального ионного травления диэлектрических поверхностей - Google Patents

Установка локального ионного травления диэлектрических поверхностей Download PDF

Info

Publication number
RU170626U1
RU170626U1 RU2016142843U RU2016142843U RU170626U1 RU 170626 U1 RU170626 U1 RU 170626U1 RU 2016142843 U RU2016142843 U RU 2016142843U RU 2016142843 U RU2016142843 U RU 2016142843U RU 170626 U1 RU170626 U1 RU 170626U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
working chamber
ion etching
plasma
source
dielectric surfaces
Prior art date
Application number
RU2016142843U
Other languages
English (en)
Inventor
Виктор Алексеевич Бурдовицин
Ефим Михайлович Окс
Андрей Владимирович Тюньков
Зоригто Анатольевич Бадмажапов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР)
Priority to RU2016142843U priority Critical patent/RU170626U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU170626U1 publication Critical patent/RU170626U1/ru

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes

Landscapes

  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

Заявляемое техническое решение относится к области плазменной техники, может быть использовано в электронно- и ионно-лучевой технологии, а также в технологии тонких пленок.Сущность полезной модели заключается в том, что в известной установке ионного травления диэлектрических поверхностей, включающей рабочую камеру и генератор плазмы, в качестве генератора плазмы использован источник ленточного электронного пучка, размещенный на одном из фланцев рабочей камеры, а на другом фланце рабочей камеры размещен источник сфокусированного электронного пучка, причем оси обоих источников ориентированы взаимно перпендикулярно, и в рабочей камере создано давление 2-10 Па.Выполнение совокупности указанных признаков позволяет достичь цели полезной модели - повышения энергетической эффективности локального ионного травления диэлектрических поверхностей. Сущность изобретения иллюстрируется чертежом (см. Фиг.).

Description

Заявляемое техническое решение относится к области плазменной техники, может быть использовано в электронно- и ионно-лучевой технологии, а также в технологии тонких пленок. Известно устройство ионной очистки (патент РФ №2192501 «Способ вакуумного ионно-плазменного нанесения покрытий на подложку»). Устройство включает в себя генератор плазмы, в качестве которого использован дуговой разряд, причем катод размещен в вакуумной камере, а сама камера служит анодом. Очищаемая подложка размещена в вакуумной камере вблизи катода, но прикрыта заслонкой, предотвращающей попадание на подложку испаряемого с катода материала. В вакуумную камеру напускается инертный газ (аргон). Подача от отдельного источника отрицательного потенциала на подложку приводит к ее очистке за счет бомбардировки ионами инертного газа. Недостаток данного устройства состоит в невозможности ионной очистки поверхности диэлектрика, поскольку отрицательный потенциал на диэлектрике не может быть сформирован простым подключением к источнику напряжения.
Известно также устройство ионного травления поверхности диэлектрика (патент РФ №2526654 «Способ импульсно-периодической ионной очистки поверхности изделий из диэлектрического материала или проводящего материала с диэлектрическими включениями»). В этом устройстве, содержащем генератор плазмы на основе дугового разряда, диэлектрическая подложка, предназначенная для ионного травления, размещена на металлическом держателе, подключенном к источнику высокочастотного импульсного напряжения. В этом случае в отрицательный полупериод напряжения происходит ионное травление, а в положительный - компенсация накопившегося ионного заряда. Недостатком устройства является невозможность локального травления из-за формирования отрицательного потенциала на всей поверхности диэлектрической подложки.
Наиболее близким по технической сущности к предполагаемому изобретению является устройство обработки (патент РФ №2187168 «Устройство для ионной обработки материалов»). Устройство содержит генератор плазмы и систему формирования непрерывного ионного потока, состоящую из двух параллельно расположенных электродов с соосными отверстиями. Указанное устройство позволяет производить обработку диэлектрической поверхности, т.к. ускоряющая разность потенциалов создается не между плазмой и обрабатываемым материалом, а между электродами ускоряющего промежутка. В заявляемой форме устройство осуществляет травление всей поверхности материала. Локальное травление может быть обеспечено применением масок, что, однако, приведет к использованию лишь некоторой доли ионного потока, а следовательно, к низкой энергетической эффективности устройства.
Цель заявляемого технического решения состоит в повышении энергетической эффективности локального ионного травления диэлектрических поверхностей. Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве ионного травления, содержащем рабочую камеру и генератор плазмы, в качестве генератора плазмы использован источник ленточного электронного пучка, размещенный на одном из фланцев рабочей камеры, а на другом фланце рабочей камеры размещен источник сфокусированного электронного пучка, причем оси обоих источников ориентированы взаимно перпендикулярно, а в рабочей камере создано давление 2-10 Па. Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является повышение энергетической эффективности локального ионного травления диэлектрических поверхностей.
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом, представленным на Фиг. На боковом фланце рабочей камеры 1, откачиваемой механическим форвакуумным насосом, установлен плазменный электронный источник 2 ленточного электронного пучка. Параксиальность пучка создается электромагнитной системой 3. На верхнем фланце рабочей камеры расположен плазменный источник 4 с фокусирующей системой 5, обеспечивающий формирование сфокусированного электронного пучка. Контроль тока ленточного пучка осуществляется токовым прибором 6, подключенным к коллектору 7. В рабочей камере размещен диэлектрический объект 8, поверхность которого подвергается локальному ионному травлению. Отличие от прототипа состоит в использовании в качестве генератора плазмы источника ленточного электронного пучка и в наличии дополнительного элемента - источника сфокусированного электронного пучка.
Установка работает следующим образом. По достижении в рабочей камере давления 2-10 Па включают плазменный электронный источник 2. Ленточный электронный пучок 9, распространяясь в рабочей камере, создает плазму 10, потенциал которой практически равен (отличие в несколько вольт) потенциалу коллектора 7, который, как правило, заземлен. Включение источника 4 обеспечивает формирование сфокусированного электронного пучка И, который, попадая на диэлектрический объект 8, создает на его поверхности пятно диаметром, равным диаметру пучка, с отрицательным потенциалом.
Ускоряясь этим потенциалом, ионы из плазмы, созданной ленточным пучком, бомбардируют поверхность диэлектрика, обеспечивая локальное ионное травление.
Диапазон давлений 2-10 Па выбран из условия обеспечения тока и энергии ионов необходимых для травления. При давлении менее 2 Па плазма имеет низкую концентрацию, что не позволяет создать ионный поток достаточной плотности, а при давлении выше 10 Па не удается обеспечить отрицательный потенциал, достаточный для ускорения ионов до энергий, необходимых для травления материала. Повышение энергетической эффективности по сравнению с прототипом обеспечивается использованием всего ускоренного ионного потока для локального травления.
Полезный эффект от использования предлагаемой установки продемонстрирован в эксперименте. В качестве объекта травления была выбрана полированная пластинка поликора (Al2O3) размером 50×60 мм2. Плазма создавалась в атмосфере аргона, давление которого равнялось 2 Па, ленточным пучком с поперечным сечением 5×100 мм2, током 100 мА и энергией 4 кэВ. Пластинка поликора располагалась на расстоянии 1 см от границы пучка. Электронный пучок от второго источника был сфокусирован на пластинке поликора в пятно диаметром 3 мм. Ток и энергия сфокусированного пучка составляли соответственно 10 мА и 3 кэВ. Облучение поликора продолжалось в течение 1 мин. После чего пластинка извлекалась из рабочей камеры. Измерения глубины ямки травления, выполненные с помощью микроинтерферометра МИИ-4, дали значение ~ 100 нм.
Аналогичного результата можно добиться с помощью устройства, взятого за прототип. Однако при этом придется закрыть маской всю пластинку, оставив незакрытой пятно диаметром 3 мм. Энергия ионного пучка, приходящаяся на замаскированную часть площади пластинки, будет потрачена впустую. Эффективность использования ионного потока окажется равной отношению площадей, в то время как в предлагаемой установке весь формируемый ионный поток используется для локального травления. Следует заметить, что при облучении пластинки поликора электронным пучком в отсутствие плазмы имел место разогрев пластинки, но травления не наблюдалось.

Claims (1)

  1. Установка локального ионного травления диэлектрических поверхностей, включающая рабочую камеру и генератор плазмы, отличающаяся тем, что в качестве генератора плазмы использован источник ленточного электронного пучка, размещенный на одном из фланцев рабочей камеры, а на другом фланце рабочей камеры размещен источник сфокусированного электронного пучка, причем оси обоих источников ориентированы взаимно перпендикулярно, и в рабочей камере создано давление 2-10 Па.
RU2016142843U 2016-10-31 2016-10-31 Установка локального ионного травления диэлектрических поверхностей RU170626U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016142843U RU170626U1 (ru) 2016-10-31 2016-10-31 Установка локального ионного травления диэлектрических поверхностей

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016142843U RU170626U1 (ru) 2016-10-31 2016-10-31 Установка локального ионного травления диэлектрических поверхностей

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU170626U1 true RU170626U1 (ru) 2017-05-03

Family

ID=58697109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016142843U RU170626U1 (ru) 2016-10-31 2016-10-31 Установка локального ионного травления диэлектрических поверхностей

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU170626U1 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2187168C1 (ru) * 2000-12-18 2002-08-10 Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники Устройство для ионной обработки материалов
RU2261289C1 (ru) * 2004-06-08 2005-09-27 Государственное научное учреждение "Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом университете министерства образования Российской Федерации" Устройство для нанесения многослойных токопроводящих покрытий на изделия из диэлектрических материалов и источник ионов для него
EA009514B1 (ru) * 2006-08-16 2008-02-28 Владимир Яковлевич ШИРИПОВ Способ ионной обработки поверхности диэлектрика и устройство для осуществления способа

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2187168C1 (ru) * 2000-12-18 2002-08-10 Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники Устройство для ионной обработки материалов
RU2261289C1 (ru) * 2004-06-08 2005-09-27 Государственное научное учреждение "Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском политехническом университете министерства образования Российской Федерации" Устройство для нанесения многослойных токопроводящих покрытий на изделия из диэлектрических материалов и источник ионов для него
EA009514B1 (ru) * 2006-08-16 2008-02-28 Владимир Яковлевич ШИРИПОВ Способ ионной обработки поверхности диэлектрика и устройство для осуществления способа

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9551066B2 (en) High-power pulsed magnetron sputtering process as well as a high-power electrical energy source
US20080073557A1 (en) Methods and apparatuses for directing an ion beam source
TWI553132B (zh) Arc蒸鍍裝置及真空處理裝置
JP2009530775A (ja) ミラーマグネトロンプラズマ源
US20130287963A1 (en) Plasma Potential Modulated ION Implantation Apparatus
CN111394689A (zh) 一种镀膜基片的等离子清洗装置及其使用方法
RU2373603C1 (ru) Источник быстрых нейтральных атомов
RU170626U1 (ru) Установка локального ионного травления диэлектрических поверхностей
WO2013099044A1 (ja) イオンビーム処理装置および中和器
CN204497191U (zh) 一种带防静电涂层的考夫曼电源
EA009514B1 (ru) Способ ионной обработки поверхности диэлектрика и устройство для осуществления способа
JP2006253190A (ja) 中性粒子ビーム処理装置および帯電電荷の中和方法
TW201941240A (zh) 用於離子束蝕刻之電漿橋引式中和器
CN102296274B (zh) 用于阴极弧金属离子源的屏蔽装置
Rogov et al. A discharge cell that combines a magnetron and a hollow cathode for cleaning substrates and subsequent deposition of coatings
US20180334739A1 (en) Method for pre-treating a surface for coating
RU2601903C2 (ru) Способ напыления тонкопленочных покрытий на поверхность полупроводниковых гетероэпитаксиальных структур методом магнетронного распыления
Phukan et al. Mechanical variations of diffused plasma parameters in a double plasma device
RU2716133C1 (ru) Источник быстрых нейтральных молекул
JP5409470B2 (ja) ニュートラライザ及びこれを備えたイオンビーム装置
JPH0488165A (ja) スパッタ型イオン源
RU2752877C1 (ru) Устройство для обработки диэлектрических изделий быстрыми атомами
RU2817564C1 (ru) Источник быстрых атомов для травления диэлектриков
RU2817406C1 (ru) Источник быстрых атомов для равномерного травления плоских диэлектрических подложек
RU2433081C1 (ru) Способ ионно-лучевой обработки

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20181101