RU1802551C - Способ ионно-лучевого нанесения покрытий - Google Patents
Способ ионно-лучевого нанесения покрытий Download PDFInfo
- Publication number
- RU1802551C RU1802551C SU4803844A SU4803844A RU1802551C RU 1802551 C RU1802551 C RU 1802551C SU 4803844 A SU4803844 A SU 4803844A SU 4803844 A SU4803844 A SU 4803844A RU 1802551 C RU1802551 C RU 1802551C
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- target
- substrate
- magnetic field
- ion
- current collector
- Prior art date
Links
Landscapes
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
Использование: нанесение тонких покрытий в вакуумно-плазменной микроэлектронике. Сущность изобретения: улучшение качества покрытий за счет исключения влияния бомбардировки поверхности осаждаемого покрытия вторичными электронами, эмитируемыми из мишени при ионно-лучевом распылении. Перед распылением мишени между мишенью и подложкой формируют стационарное магнитное поле, параллельное поверхности мишени, величину которого выбирают из определенного соотношения.
Description
Изобретение относится к обработке изделий электрическими средствами и может быть использовано для нанесения тонких покрытий в вакуумно-плазменной технологии микроэлектроники.
Целью изобретения является повышение качества покрытий за счет исключения влияния бомбардировки поверхности осаждаемого покрытия потоком вторично-эмиссионных электронов.
Перед распылением между поверхностями мишени и подложки создают стационарное магнитное поле, силовые линии которого параллельны поверхности мишени.
Ионный пучок, попадая на мишень, производит распыление материала мишени. Наряду с ионами распыляемого материала с поверхности мишени эмитируют вторично-эмиссионные электроны, которые начинают двигаться в направлении подложки. Наличие магнитного поля приводит к изменению траектории движения вторично-эмиссионных электронов в пространстве между мишенью и подложкой, их отклонению в поперечном, по отношению к направлению "мишень-подложка", магнитном поле и прекращению электронной бомбардировки поверхности покрытия. Величина напряженности магнитного поля Н определяется из условия, чтобы величина ларморовского радиуса орбиты электрона в магнитном поле была меньше расстояния мишень-подложка:
H ≥ [Э] где L - расстояние мишень-подложка (см);
е - заряд электрона (ед. СГСЭ);
m - масса электрона (г);
с - скорость света в вакууме (см/с);
Е - энергия электронов, эмитированных с поверхности мишени (эрг);
U - разность потенциалов между мишенью и подложкой (ед. СГСЭ).
H ≥ [Э] где L - расстояние мишень-подложка (см);
е - заряд электрона (ед. СГСЭ);
m - масса электрона (г);
с - скорость света в вакууме (см/с);
Е - энергия электронов, эмитированных с поверхности мишени (эрг);
U - разность потенциалов между мишенью и подложкой (ед. СГСЭ).
Стоком для электронов, отклоненных от подложки магнитным полем, служит электрод-токоприемник. Необходимым условием для эффективного сбора электронов является пересечение силовыми линиями магнитного поля поверхности электрода-токоприемника.
Величина максимальной энергии электронов (Е), имитированных с поверхности мишени, составляет 10 эВ.
П р и м е р. Одним из вариантов реализации предлагаемого способа является устройство для ионно-лучевого нанесения покрытий. Система формирования сходящегося кольцевого ионного пучка состоит из соленоида магнитного поля, катода и анода. Держатель мишени и распыляемую мишень помещают на оси системы формирования ионного пучка. Между мишенью и подложкой располагают систему формирования стационарного магнитного поля и заземленный электрод - токоприемник. Расстояние мишень-подложка L≈3 см.
Производя откачку вакуумного объема до давления Р = 10-5 мм рт.ст. с помощью системы напуска газа подсоединенной к устройству формирования ионного пучка типа СЧА-1, устанавливают давление рабочего газа Ar в вакуумном объеме Р = 5˙10-4 мм рт.ст. С помощью блока питания типа БП-94 устанавливают разрядное напряжение на устройстве формирования ионного пучка U = 4 кВ и разрядный ток lр = 200 мА. С помощью блока питания подают отрицательное относительно корпуса напряжение смещения на держатель мишени, равное Uсм = 4 кВ, формируя тем самым ионный пучок на поверхности мишени. Ток ионного пучка на мишень ln = 150 мА.
Подставляя указанные конкретные значения величин в выражение для Н, получаем, что Н должно быть больше 100 Э.
Система формирования стационарного магнитного поля, состоящая из шести кобальт-самариевых магнитов размером (45х30х15) мм обеспечивает выполнение этого условия в области L≥3 см (реальная величина напряженности магнитного поля Н ≃ 300 Э), т.е. условие замагниченности электронов выполняется. Под действием стационарного магнитного поля электроны попадают на заземленный токоприемник, минуя обрабатываемый образец. При этом не происходит перегрева образцов, появления поверхностных зарядов, радиационных повреждений, стимулированных электронами, а также образования полимерных пленок.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить качество напыляемых покрытий за счет исключения влияния бомбардировки вторично-эмиссионными электронами поверхности напыляемых образцов.
Кроме того, указанный способ позволяет расширить класс напыляемых образцов, за счет отсутствия нагрева напыляемой поверхности потоком вторично-эмиссионных электронов.
Claims (1)
- СПОСОБ ИОННО-ЛУЧЕВОГО НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ, включающий распыление мишени из наносимого материала ионным пучком в вакуумной камере и осаждение продуктов распыления на подложку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества покрытий за счет исключения влияния бомбардировки поверхности осаждаемого покрытия вторичными электронами, перед распылением мишени между мишенью и подложкой размещают заземленный электрод-токоприемник и создают стационарное магнитное поле, силовые линии которого параллельны поверхности мишени и пересекают поверхность электрода-токоприемника, а величину напряженности магнитного поля H выбирают из следующего соотношения:
где L - расстояние мишень - подложка (см);
e - заряд электрода (ед. СГСЭ);
m - масса электрона (г);
c - скорость света в вакууме (см/с);
E - энергия электронов, эмитированных с поверхности мишени (эрг);
U - разность потенциалов между мишенью и подложкой (ед. СГСЭ).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4803844A RU1802551C (ru) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | Способ ионно-лучевого нанесения покрытий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4803844A RU1802551C (ru) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | Способ ионно-лучевого нанесения покрытий |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU1802551C true RU1802551C (ru) | 1995-03-20 |
Family
ID=30441710
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4803844A RU1802551C (ru) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | Способ ионно-лучевого нанесения покрытий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU1802551C (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2654991C1 (ru) * | 2017-04-13 | 2018-05-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт солнечно-земной физики Сибирского отделения Российской академии наук(ИСЗФ СО РАН) | Способ нанесения покрытий в вакууме |
-
1990
- 1990-01-25 RU SU4803844A patent/RU1802551C/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1354770, кл. C 23C 1/56, 1986. * |
Данилин Б.С., Сырчин В.К. Магнетронные распылительные системы. М.: Радио и связь, 1982, с.7-10, 44-46. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2654991C1 (ru) * | 2017-04-13 | 2018-05-23 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт солнечно-земной физики Сибирского отделения Российской академии наук(ИСЗФ СО РАН) | Способ нанесения покрытий в вакууме |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6214183B1 (en) | Combined ion-source and target-sputtering magnetron and a method for sputtering conductive and nonconductive materials | |
US4381453A (en) | System and method for deflecting and focusing a broad ion beam | |
US3969646A (en) | Electron-bombardment ion source including segmented anode of electrically conductive, magnetic material | |
US4541890A (en) | Hall ion generator for working surfaces with a low energy high intensity ion beam | |
US4766320A (en) | Apparatus for ion implantation | |
JP2002512658A (ja) | 基板電極を使用するスパッタコーティング装置及び方法 | |
US4471224A (en) | Apparatus and method for generating high current negative ions | |
US5378341A (en) | Conical magnetron sputter source | |
US6501081B1 (en) | Electron flood apparatus for neutralizing charge build up on a substrate during ion implantation | |
CN114752909A (zh) | 一种提高离子离化率的离子注入方法 | |
US3847115A (en) | System for depositing thin films | |
RU1802551C (ru) | Способ ионно-лучевого нанесения покрытий | |
US3573454A (en) | Method and apparatus for ion bombardment using negative ions | |
Schiller et al. | On the use of ring gap discharges for high‐rate vacuum coating | |
US4731540A (en) | Ion beam materials processing system with neutralization means and method | |
US20090020415A1 (en) | "Iontron" ion beam deposition source and a method for sputter deposition of different layers using this source | |
JP2849771B2 (ja) | スパッタ型イオン源 | |
EP0825277A2 (en) | Optimized magnetic field sputtering | |
EP0095879B1 (en) | Apparatus and method for working surfaces with a low energy high intensity ion beam | |
RU2778246C1 (ru) | Устройство для обработки изделий быстрыми атомами | |
RU2817406C1 (ru) | Источник быстрых атомов для равномерного травления плоских диэлектрических подложек | |
Rao et al. | A versatile broad‐beam ion source | |
GB1410262A (en) | Field optical systems | |
JP2975899B2 (ja) | イオン銃を用いた試料表面処理装置 | |
CN114318280A (zh) | 一种用于测量和控制纳米团簇生长的方法 |