RU2011113235A

RU2011113235A - Плазменное устройство нанесения монослойных пленочных покрытий

Info

Publication number: RU2011113235A
Application number: RU2011113235/02A
Authority: RU
Inventors: Георгий Никитович Веремейченко (UA); Георгий Никитович Веремейченко; Игорь Васильевич Короташ (UA); Игорь Васильевич Короташ; Эдуард Михайлович Руденко (UA); Эдуард Михайлович Руденко; Валерий Федорович Семенюк (UA); Валерий Федорович Семенюк; Вадим Васильевич Одиноков (RU); Вадим Васильевич Одиноков; Георгий Яковлевич Павлов (RU); Георгий Яковлевич Павлов; Вадим Александрович Сологуб (RU); Вадим Александрович Сологуб
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт точного машиностроения" (RU); Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт точного машиностроения"; Институт металлофизики им. Г.В. Кудрюмова НАН Украины (UA); Институт металлофизики им. Г.В. Кудрюмова НАН Украины; Общество с ограниченной ответственностью "СЕМПОН-2" (UA); Общество с ограниченной ответственностью "СЕМПОН-2"
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2011-04-07
Publication date: 2012-10-20
Also published as: UA87747U

Abstract

1. Плазменное устройство нанесения многослойных пленочных покрытий, включающее технологическую вакуумную камеру со средствами откачки и систему напуска и дозирования технологического газа, два или больше размещенных вертикально по периферии камеры дуговых источника наносимого материала с источниками питания, столик с подложкой, размещенный горизонтально и осесимметрично в нижней части камеры, и магнитную систему, отличающееся тем, что технологическая камера дополнительно сверху оснащена диэлектрическим окном с электродом возбуждения разряда, который через устройство согласования соединен с ВЧ генератором, а охватывающая камеру магнитная система выполнена в виде соленоидальных элементов, размещенных вне камеры определенным образом по высоте камеры, при этом расстояние между поверхностью подложки и осями дуговых источников h определяется соотношением: ! , ! где Mi - масса иона наносимого материала, кг; ! Е - напряженность электрического поля в промежутке анод-катод дугового источника, В/м; ! В - индукция магнитного поля, Гс; ! Vi - энергия ионов наносимого материала, эВ; ! е - заряд электрона, 1,6·10-19 Кл. ! 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что расстояние между плоскостью подложки и центром нижнего соленоидального элемента Z определяется соотношением: ! . ! где Br - индукция радиальной составляющей магнитного поля на краю подложки, Гс ! ; ! dk - диаметр катода, м; ! rп - радиус подложки, м; ! rм - радиус соленоида, м; ! m - масса электрона, 9,1·10-31 кг; ! Ve - скорость электронов, м/с; ! i - суммарный ток в обмотке нижнего соленоида, А; ! µа=µоµ ! µ - относительная магнитная проницаемость; ! µ0 - магнитная проницаемость вакуума, . ! 3.

Claims

1. Плазменное устройство нанесения многослойных пленочных покрытий, включающее технологическую вакуумную камеру со средствами откачки и систему напуска и дозирования технологического газа, два или больше размещенных вертикально по периферии камеры дуговых источника наносимого материала с источниками питания, столик с подложкой, размещенный горизонтально и осесимметрично в нижней части камеры, и магнитную систему, отличающееся тем, что технологическая камера дополнительно сверху оснащена диэлектрическим окном с электродом возбуждения разряда, который через устройство согласования соединен с ВЧ генератором, а охватывающая камеру магнитная система выполнена в виде соленоидальных элементов, размещенных вне камеры определенным образом по высоте камеры, при этом расстояние между поверхностью подложки и осями дуговых источников h определяется соотношением:

,

где M_i - масса иона наносимого материала, кг;

Е - напряженность электрического поля в промежутке анод-катод дугового источника, В/м;

В - индукция магнитного поля, Гс;

V_i - энергия ионов наносимого материала, эВ;

е - заряд электрона, 1,6·10^-19 Кл.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что расстояние между плоскостью подложки и центром нижнего соленоидального элемента Z определяется соотношением:

.

где B_r - индукция радиальной составляющей магнитного поля на краю подложки, Гс

;

d_k - диаметр катода, м;

r_п - радиус подложки, м;

r_м - радиус соленоида, м;

m - масса электрона, 9,1·10^-31 кг;

V_e - скорость электронов, м/с;

i - суммарный ток в обмотке нижнего соленоида, А;

µ_а=µ_оµ

µ - относительная магнитная проницаемость;

µ₀ - магнитная проницаемость вакуума,

.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что расстояние между поверхностью диэлектрического окна и поверхностью положки Н определяется выражением:

Н=(1/2+n/2)λ,

где n=0, 1, 2… - целые числа;

λ - укороченная длина волны ВЧ колебаний на частоте ВЧ генератора в плазме устройства, м

;

λ₀ - длина волны колебаний в вакууме на частоте ВЧ генератора, м;

ω - частота ВЧ генератора, рад/с;

ω_р - частота ленгмюровских колебаний, рад/с;

Ω_e - электронная циклотронная частота, рад/с.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что к столику с подложкой подключены ВЧ генератор и источник постоянного напряжения.