RU1809840C - Устройство дл нанесени тонких пленок в вакууме - Google Patents

Abstract

Использование: нанесение покрытий в вакууме. Сущность изобретени : устройство содержит катодные пластины, размещенные таким образом, что они образуют стенки пр моугольного параллелепипеда. В устройстве создаетс  поток атомов дл  образовани  тонкого сло , наносимого на подложку, и одно-, временно поток ионов дл  бомбардировки сло  при его образовании. Слои могут быть сформированы на прозрачной подложке большого размера дл  использовани  в качестве листов стекла при строительстве зданий или дл  автомобилей. 2 ил.

Description

Ј

... Изобретение касаетс  нанесени  покрытий в вакууме, относитс  к магнетрон1 ным устройствам распылени  и может быть использовано дл  нанесени  покрытий на издели -листовой формы в производстве затемненных стекол.

Цель изобретени  - расширение экс плуатационных возможностей устройства за счет обеспечени  возможности обработ;ки подложек листовой прот женной формы и больших габаритов..

На фиг.1 изображена конструкци  устройства; на фиг.2 - вид на устройство со стороны креплени  мишеней.

Устройство содержит полый катод с мишен ми 1-4. По его .торцам расположены два анода 5 и 6.

Магнитный блок 7 с двум .полюсными

.наконечниками противоположной пол рности охватывает внешнюю поверхность полого катода. Со стороны подложкодержэте- л  8 расположен дополнительный электрод 9. Внутренн   поверхность катода расположена перпендикул рно поверхности под- ложкодержател  8 и анодов 5 и 6, а дополнительный электрод 9 и один анод 6 размещены со стороны подложкодержател  8 и выполнены с соосными отверсти ми 10. Катод выполнен в форме пр моугольного параллелепипеда, при этом отношение длины короткой стороны параллелепипеда к его высоте составл ет 1:1 и 1:2, а длина короткой стороны параллелепипеда находитс  в диапазоне 10-7Q мм. На катоде закреплены две длинные 1 и 3, две короткие 2 и 4 пла- :стины (мишени). Магнитный блок 7 выполнен на посто нных магнитах.

Полость 11 узла охлаждени  12 охватывает внешнюю поверхность полого катодз. Аноды 5 и 6 и дополнительный электрод 9

СО

о о

00 JV

о

со

выполнены пр моугольной формы, а отверсти  в них - щелевой формы. Устройство размещено в стекл нной или металлической камере, котора  на фиг. не показана, внутри которой создаетс  вакуум.

Устройство работает следующим образом . После получени  высокого вакуума в камеру напускаетс  рабочий газ, давление которого составл ет 10,1-10.2 Па, а к катоду с мишен ми 1-4 подводитс  напр жение 200-1000 В.

В результате происходит ионизаци  газа и между катодом и анодом 5 образуетс  электрический зар д. Ионы рабочего газа-в разр де устремл ютс  к катоду и, когда осуществл етс  контакт, один или более атомов материала мишеней 1-4 вытесн ютс  при ударе. Отделившиес  атомы перемещаютс  в обратном направлении, энерги  атомов пропорциональна энергии, которую отдают ионы при ударе, и направл ютс  к противоположной стенке под углом, ограниченным 30 градусами . Атомы доход т до противоположной стороны катода и возвращаютс  в обратном направлении, но при этом они не сталкиваютс  с другими частицами.

При таком рикошете атомы с большей веро тностью сталкиваютс  с электронами газа, образующего плазму, и в свою очередь ионизируютс . Между стенками катодов образуетс  большое количество ионов, которые под действием положительного зар да анода 5 устремл ютс  к противоположному выходу и затем к подложкодержателю 8, на котором, происходит осаждение требуемого покрыти  ..

Дл  получени  достаточной степени ионизации атомов и соответствующих ионов и дл  получени  требуемой толщины тонкого сло , рассто ние между мишен ми 1 и 3 устанавливаетс  в диапазоне 10-70 мм. Кроме того, отношение этого рассто ни  к -высоте мишеней 1 и 3 находитс  в пределах 1:1-1:2.

При работе в устройстве создаютс  одновременно от одного и того же источника потоки атомов и ионов, которые при осаждении позвол ют получить покрытие, которое может быть с успехом использовано в издели х, наход щихс  в контакте с внеш- ней средой..В качестве таких изделий можно указать листы стекла, покрытого тонким слоем. Это стекло может быть использовано дл  застеклени  зданий и дл  автомобилей.

Питание анода 6 осуществл етс  от отдельного источника напр жени  и он обеспечивает повышение концентрации ионов в потоке распыленного материала.

Дополнительный электрод 9 извлекает и одновременно ускор ет ионы.

К электроду 9 подводитс  отрицательное напр жение от 5 к.В до 500 кВ дл  прит жени  и ускорени  ионов.

Группа электродов образует систему электрических линз дл  того, чтобы дополнительно к ускорению ионов осуществл лась их фокусировка.

При помощи устройства возможно получить значительно более сильное и сфокуси- 0 рованное бомбардирование поверхности изделий ионами, что позволит улучшить ад- гезию тонкого сло  к подложке на ограниченных участках.

Возможно, в частности, заменить пло- 5 ские мишени 1 и 3 на другие, имеющие радиус кривизны с вогнутостью, обращенной к мишени 3, и наоборот.

Claims (6)

1. Устройство дл  нанесени  тонких

0 пленок в вакууме, содержащее полый катод с расположенными по его торцам двум  анодами , магнитный блок с двум  полюсными наконечниками противоположной пол рности , охватывающий внешнюю поверхность

5 полого катода, подложкодержатель и дополнительный электрод, при этом внутренн   поверхность катода расположена перпендикул рно поверхности подложкодержате- л  и анодов, а дополнительный электрод и

0 один из анодов размещены со стороны под- ложкодержател  и выполнены с соосными отверсти ми, отличающеес  тем, что, с целью расширени  эксплуатационных возможностей устройства за счет обеспечени 

5 возможности обработки подложек листовой прот женной формы и больших габаритов, катод выполнен в форме пр моугольного параллелепипеда, при этом отношение длины короткой стороны параллелепипеда к его

0 высоте составл ет 1:1-1:2, а длина короткой стороны параллелепипеда находитс  вдиа- , пазоне 10-70 мм.

2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю ще - е с   тем, что катод выполнен из отдельных 5 пластин, образующих соответствующие стороны пр моугольного параллелепипеда.

3. Устройство по гс.1, о т л и ч а ю щ е - е с   тем, что магнитный блок выполнен на посто нных магнитах.

0 4. Устройство поп,1,отличающе - е с   тем, что оно снабжено узлом охлаждени , охватывающим внешнюю поверхность полого катода.

5. Устройство по п.1, о т л и ч а ю ще - 5 ее   тем, что аноды и дополнительный электрод выполнены пр моугольной формы.

6. Устройство по п.1, отличаю ще - е с   тем, что отверсти  в аноде и дополнительном электроде выполнены щелевой формы.