RU2510984C2 - Device for precipitation of metal films - Google Patents
Device for precipitation of metal films Download PDFInfo
- Publication number
- RU2510984C2 RU2510984C2 RU2012134118/07A RU2012134118A RU2510984C2 RU 2510984 C2 RU2510984 C2 RU 2510984C2 RU 2012134118/07 A RU2012134118/07 A RU 2012134118/07A RU 2012134118 A RU2012134118 A RU 2012134118A RU 2510984 C2 RU2510984 C2 RU 2510984C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- metal
- atoms
- hollow cathode
- grid
- foil
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к вакуумно-плазменной технике, а именно к источникам атомов металла преимущественно для осаждения тонких металлических пленок на диэлектрические подложки в вакуумной камере, и к источникам быстрых атомов газа преимущественно для очистки и нагрева подложек в камере перед осаждением на них пленок с целью повышения адгезии, а также для бомбардировки быстрыми атомами поверхности осаждаемых пленок с целью придания им необходимых свойств.The invention relates to a vacuum-plasma technique, namely to sources of metal atoms, mainly for depositing thin metal films on dielectric substrates in a vacuum chamber, and to sources of fast gas atoms, mainly for cleaning and heating substrates in the chamber before deposition of films on them in order to increase adhesion , as well as for the bombardment by fast atoms of the surface of the deposited films in order to give them the necessary properties.
Известен планарный магнетрон, в котором плоская мишень из необходимого металла распыляется ионами из плазмы тлеющего разряда в арочном магнитном поле на поверхности мишени, являющейся катодом разряда. При бомбардировке мишени ионами она эмитирует электроны, которые ускоряются в слое положительного объемного заряда между плазмой и катодом до энергии eU, где U - падение потенциала между плазмой и катодом. Каждый электрон, влетевший в плазму, движется в ней по отрезку окружности, перпендикулярной магнитному полю, возвращается в слой и отражается в нем обратно в плазму. В результате он проходит по замкнутой ломаной криволинейной траектории вблизи поверхности мишени путь, превышающий размеры мишени в сотни и тысячи раз. Это позволяет поддерживать разряд при давлении газа 0,1-1 Па, обеспечивающем транспортировку распыленных атомов до подложки на расстояние от мишени около 0,1 м (Патент США №3878085, 1975 г.).A planar magnetron is known in which a flat target of the necessary metal is atomized by ions from a glow discharge plasma in an arched magnetic field on the surface of the target, which is the discharge cathode. When the target is bombarded with ions, it emits electrons that are accelerated in the layer of positive space charge between the plasma and the cathode to an energy eU, where U is the potential drop between the plasma and the cathode. Each electron flying into the plasma moves in it along a segment of a circle perpendicular to the magnetic field, returns to the layer and is reflected back into the plasma in it. As a result, it passes along a closed broken curved path near the surface of the target, a path exceeding the dimensions of the target by hundreds and thousands of times. This allows you to maintain the discharge at a gas pressure of 0.1-1 Pa, which ensures the transportation of atomized atoms to the substrate at a distance of about 0.1 m from the target (US Patent No. 3878085, 1975).
Основным недостатком планарного магнетрона является низкий коэффициент использования материала мишени, распыляемого лишь на малой площади ее поверхности в области арочного магнитного поля. При этом на подложках осаждается лишь незначительная доля распыленного материала, а остальной материал безвозвратно теряется на стенках камеры, держателях подложек и других конструктивных элементах устройства. Кроме того, степень ионизации распыляемых ионами атомов металла не превышает 10%, а концентрация разрядной плазмы снижается за пределами арочного магнитного поля у поверхности подложки на несколько порядков. Это не позволяет бомбардировать осаждаемые пленки ионами из плазмы, ускоряемыми подаваемым на подложку отрицательным напряжением. Поэтому для придания пленкам необходимых свойств нужно использовать источники ионов или быстрых атомов и молекул.The main disadvantage of a planar magnetron is the low utilization of the target material, sprayed only on a small area of its surface in the area of an arched magnetic field. In this case, only a small fraction of the sprayed material is deposited on the substrates, and the rest of the material is irretrievably lost on the chamber walls, substrate holders, and other structural elements of the device. In addition, the degree of ionization of metal atoms atomized by ions does not exceed 10%, and the concentration of the discharge plasma decreases by several orders of magnitude outside the arch magnetic field near the surface of the substrate. This does not allow the deposited films to be bombarded by ions from the plasma, accelerated by the negative voltage applied to the substrate. Therefore, to give the films the necessary properties, it is necessary to use ion sources or fast atoms and molecules.
Известны источники широких пучков быстрых атомов, в которых плазменный эмиттер ионов получают при давлении газа около 0,1 Па с помощью тлеющего разряда с электростатическим удержанием электронов в ловушке, образованной полым катодом и отрицательной по отношению к нему эмиссионной сеткой. Ионы ускоряются между плазменным эмиттером и вторичной плазмой внутри вакуумной камеры, отделенными друг от друга эмиссионной сеткой источника. Сетка поглощает 20÷25% ускоренных ионов, однако остальные поступают через ее отверстия в камеру и на расстоянии от нее около 0,1 м в результате столкновений с молекулами газа превращаются в быстрые атомы. Число быстрых атомов, бомбардирующих поверхность подложки, расположенной на расстоянии 0,2 м от эмиссионной сетки, превышает число еще не перезарядившихся ионов в 10-100 раз (Патент США №6285025, 2001 г.).Sources of wide beams of fast atoms are known in which a plasma ion emitter is obtained at a gas pressure of about 0.1 Pa using a glow discharge with electrostatic confinement of electrons in a trap formed by a hollow cathode and a negative emission network with respect to it. Ions are accelerated between the plasma emitter and the secondary plasma inside the vacuum chamber, separated from each other by the source emission network. The grid absorbs 20–25% of the accelerated ions, but the rest enter the chamber through its openings and at a distance of about 0.1 m from it, as a result of collisions with gas molecules, they turn into fast atoms. The number of fast atoms bombarding the surface of a substrate located at a distance of 0.2 m from the emission network exceeds the number of ions not yet recharged by 10-100 times (US Patent No. 6285025, 2001).
Основным недостатком этих источников является неоднородность распределения плотности эквивалентного тока быстрых атомов и молекул по сечению пучка.The main drawback of these sources is the heterogeneity of the distribution of the equivalent current density of fast atoms and molecules over the beam cross section.
Наиболее близким решением по технической сущности к изобретению является устройство для осаждения металлических пленок со смешанным потоком осаждаемых атомов металла и бомбардирующих осаждаемую металлическую пленку быстрых атомов газа, на дне полого катода которого установлена изолированная от катода мишень из осаждаемого металла, подключенная к отрицательному полюсу источника высокого напряжения. Атомы металла образуются в результате распыления мишени ионами из плазменного эмиттера, ускоренными напряжением до нескольких киловольт между анодом источника и мишенью. Распыленные атомы пролетают через плазменный эмиттер, а затем вместе с ускоренными ионами влетают через эмиссионную сетку с прозрачностью 80% в камеру. Они осаждаются на установленной в камере подложке, а образовавшиеся в результате перезарядки ионов быстрые атомы непрерывно бомбардируют осаждаемую металлическую пленку (Григорьев С.Н., Метель А.С., Исайков А.Н., Мельник Ю.А. Осаждение упрочняющих покрытий с помощью универсальных источников ускоренных частиц и металлического пара // Упрочняющие технологии и покрытия. 2005. Вып.9. С.36-40. Рис.2).The closest solution in technical essence to the invention is a device for the deposition of metal films with a mixed flow of deposited metal atoms and bombarding the deposited metal film of fast gas atoms, at the bottom of the hollow cathode of which is deposited a target of the deposited metal, connected to the negative pole of the high voltage source . Metal atoms are formed as a result of sputtering of a target by ions from a plasma emitter, accelerated by a voltage of up to several kilovolts between the source anode and the target. Atomized atoms fly through a plasma emitter, and then, together with accelerated ions, fly through an emission network with 80% transparency into the chamber. They are deposited on a substrate installed in the chamber, and the fast atoms formed as a result of ion recharging continuously bombard the deposited metal film (Grigoryev S.N., Metel A.S., Isaikov A.N., Melnik Yu.A. Deposition of hardening coatings with universal sources of accelerated particles and metallic vapor // Hardening technologies and coatings. 2005.
Недостатком устройства являются значительные потери осаждаемого на подложки металла на стенках камеры, держателях подложек и других конструктивных элементах устройства, невозможность бомбардировать осаждаемую металлическую пленку быстрыми атомами газа с энергией ниже 100 эВ, а также неоднородность распределения потоков атомов металла и быстрых атомов газа по поверхности подложки, которая является причиной неоднородности толщины и свойств осаждаемой пленки.The disadvantage of this device is the significant loss of metal deposited on substrates on the chamber walls, substrate holders and other structural elements of the device, the inability to bombard the deposited metal film by fast gas atoms with energies below 100 eV, as well as the heterogeneity of the distribution of fluxes of metal atoms and fast gas atoms over the substrate surface, which causes the heterogeneity of the thickness and properties of the deposited film.
Технической задачей предложенного решения является создание устройства для осаждения металлических пленок, которое обеспечивало бы отсутствие потерь осаждаемого на подложки металла, однородное распределение потока атомов металла и быстрых атомов газа на поверхности подложки, а также возможность регулировки энергии быстрых атомов от нуля до 1000 эВ и выше.The technical task of the proposed solution is to create a device for the deposition of metal films, which would ensure that there is no loss of metal deposited on the substrate, a uniform distribution of the flux of metal atoms and fast gas atoms on the surface of the substrate, and the ability to adjust the energy of fast atoms from zero to 1000 eV and higher.
Поставленная задача решается тем, что устройство для осаждения металлических пленок, содержащее рабочую вакуумную камеру, эмиссионную сетку, полый катод, ограниченный эмиссионной сеткой, анод внутри полого катода, источник питания разряда, положительным полюсом соединенный с анодом, а отрицательным полюсом - с полым катодом, источник ускоряющего напряжения, положительным полюсом соединенный с анодом, а отрицательным полюсом - с эмиссионной сеткой, дополнительно содержит мишень в форме экрана, выполненного из фольги осаждаемого металла и расположенного на внутренней поверхности полого катода, эмиссионную сетку из осаждаемого металла, полый держатель подложек, установленный в рабочей вакуумной камере напротив эмиссионной сетки, полость которого оснащена экраном из фольги осаждаемого металла, а также источник напряжения смещения, который положительным полюсом соединен с рабочей вакуумной камерой, а отрицательным полюсом - с эмиссионной сеткой.The problem is solved in that the device for the deposition of metal films containing a working vacuum chamber, an emission grid, a hollow cathode limited by an emission grid, an anode inside a hollow cathode, a discharge power source connected to the anode with a positive pole and a hollow cathode with a negative pole, the accelerating voltage source, connected to the anode by the positive pole and the emission grid by the negative pole, further comprises a screen-shaped target made of a deposited metal foil and located on the inner surface of the hollow cathode, an emission grid of deposited metal, a hollow substrate holder mounted in a working vacuum chamber opposite the emission grid, the cavity of which is equipped with a screen of foil of the deposited metal, as well as a bias voltage source that is connected to the working vacuum chamber by a positive pole , and the negative pole - with the emission grid.
Целесообразно, если устройство дополнительно содержит экран, закрепленный в центре эмиссионной сетки.It is advisable if the device further comprises a screen fixed in the center of the emission grid.
Оптимально, если устройство дополнительно содержит стержень, установленный на оси полого катода, соединенный с ним электрически и покрытый фольгой осаждаемого металла.Optimally, if the device further comprises a rod mounted on the axis of the hollow cathode, electrically connected to it and covered with a foil of the deposited metal.
Целесообразно, если устройство дополнительно содержит постоянный магнит, установленный на наружной поверхности полого катода в центре его дна.It is advisable if the device further comprises a permanent magnet mounted on the outer surface of the hollow cathode in the center of its bottom.
Изобретение поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
На Фиг.1 изображена схема устройства для осаждения металлических пленок.Figure 1 shows a diagram of a device for the deposition of metal films.
На Фиг.2 изображена схема устройства для осаждения металлических пленок с экраном, закрепленным в центре эмиссионной сетки.Figure 2 shows a diagram of a device for the deposition of metal films with a screen fixed in the center of the emission grid.
На Фиг.3 изображена схема устройства для осаждения металлических пленок со стержнем, установленным на оси полого катода и покрытым экраном из фольги осаждаемого металла.Figure 3 shows a diagram of a device for the deposition of metal films with a rod mounted on the axis of the hollow cathode and covered with a screen of foil deposited metal.
На Фиг.4 изображена схема устройства для осаждения металлических пленок с постоянным магнитом, установленным на наружной поверхности полого катода в центре его дна, и со стержнем, установленным на оси полого катода и покрытым экраном из фольги осаждаемого металла.Figure 4 shows a diagram of a device for the deposition of metal films with a permanent magnet mounted on the outer surface of the hollow cathode in the center of its bottom, and with a rod mounted on the axis of the hollow cathode and coated with a foil of the deposited metal.
Устройство для осаждения металлических пленок содержит рабочую вакуумную камеру 1, эмиссионную сетку из осаждаемого металла 2, полый катод 3, ограниченный эмиссионной сеткой 2, анод 4 внутри полого катода 3, источник питания разряда 5, положительным полюсом соединенный с анодом 4, а отрицательным полюсом соединенный с полым катодом 3, источник ускоряющего напряжения 6, положительным полюсом соединенный с анодом 4, а отрицательным полюсом соединенный с эмиссионной сеткой 2, мишень 7 в форме экрана из фольги осаждаемого металла, который покрывает внутреннюю поверхность полого катода 3, полый держатель 8 подложек в рабочей вакуумной камере 1 напротив эмиссионной сетки 2, покрытый изнутри экраном 9 из фольги осаждаемого металла, и источник напряжения смещения 10, соединенный положительным полюсом с рабочей вакуумной камерой 1, а отрицательным полюсом - с эмиссионной сеткой 2.A device for the deposition of metal films contains a working
Кроме того, на фиг.2 показан экран 11, закрепленный в центре эмиссионной сетки 2, на фиг.3 показан стержень 12, установленный на оси полого катода 3 и покрытый экраном 13 из фольги осаждаемого металла, а на фиг.4 показан постоянный магнит 14, установленный на наружной поверхности полого катода 3 в центре его дна.In addition, figure 2 shows the
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Рабочую вакуумную камеру 1 с обрабатываемой подложкой 15 внутри полого держателя подложек 8 откачивают до давления 1 мПа, затем подают в камеру 1 рабочий газ, например аргон, и увеличивают его давление в камере 1 до 0,5 Па. Включением источника 5 прикладывают между анодом 4 и полым катодом 3 напряжение Uk в несколько сотен вольт, измеряемое вольтметром 16. Включением источника 6 прикладывают между анодом 4 и эмиссионной сеткой 2 напряжение Uc, превышающее напряжение Uk на 50-150 В, причем разность (Uc-Uk) измеряется вольтметром 17. С помощью поджигающего устройства (не показано) зажигают газовый разряд между анодом 4 и полым катодом 3, ток в цепи которого измеряется амперметром 18. В результате полый катод 3 заполняется плазменным эмиттером 19, отделенным от поверхности полого катода 3 слоем 20 положительного объемного заряда ускоряемых в слое 20 ионов 21, распыляющих мишень 7 из фольги осаждаемого металла на внутренней поверхности полого катода 3, и отделенным от эмиссионной сетки 2 слоем 22 положительного объемного заряда ускоряемых в слое 22 ионов 23, распыляющих эмиссионную сетку 2 из осаждаемого металла и вылетающих через ее отверстия в камеру 1. Образующийся в результате распыления пар осаждаемого металла через отверстия эмиссионной сетки 2 выходит в камеру 1 и осаждается на подложке 15 и на экране 9 из фольги осаждаемого металла, покрывающем внутреннюю поверхность полого держателя 8 подложек. В результате нейтрализации вторичными электронами со стенок камеры 1 объемного заряда поступающих в нее через отверстия сетки 2 ионов 23 камера 1 заполняется вторичной плазмой 24. Потенциал вторичной плазмы 24 превышает потенциал камеры 1 на несколько вольт, а потенциал плазменного эмиттера 19 примерно равен потенциалу анода 4.The working
Ионы 23, прошедшие через отверстия сетки 2, тормозятся в слое 25 между сеткой 2 и вторичной плазмой 24 и поэтому влетают в плазму 24 с энергией, соответствующей разности потенциалов между плазменным эмиттером 19 и вторичной плазмой 24, практически равной измеряемому вольтметром 26 напряжению между анодом 4 и погруженным в плазму 24 плавающим электродом 27. Они сталкиваются в камере 1 с атомами газа 28 и в результате перезарядки превращаются в быстрые атомы 29, а образовавшиеся при этом медленные ионы 30 вытягиваются электрическим полем из плазмы 24 на сетку 2 и камеру 1. Эквивалентный ток Iп быстрых атомов 29 примерно равен измеряемому амперметром 31 суммарному току в цепях сетки 2 и камеры 1, умноженному на геометрическую прозрачность сетки 2. Отдельно ток в цепи камеры измеряется амперметром 32. С помощью источников питания 6 и 10 энергию быстрых атомов 29 можно регулировать от нуля до 1 кэВ и выше.
Для создания на поверхности подложки являющихся центрами конденсации осаждаемого металла точечных дефектов в течение 5-10 минут поддерживают измеряемое вольтметром 26 напряжение от 500 до 1000 В при токе Iп~0,5 А и измеряемом вольтметром 16 напряжении Uk от 300 до 500 В. Затем путем уменьшения давления аргона и/или снижения измеряемого вольтметром 17 напряжения между сеткой 2 и катодом 3 повышают Uk до ~1000 В. В результате интенсивность распыления мишени 7 и сетки 2 ионами с энергией ~1000 эВ, а также поток атомов осаждаемого металла на подложку 15 возрастают. Путем увеличения напряжения источника 10, измеряемого вольтметром 33, понижают потенциал сетки 2 и в результате уменьшают измеряемую вольтметром 26 энергию с бомбардирующих осаждаемое покрытие атомов аргона до любой необходимой величины в диапазоне от нуля до 500 эВ. При ε>500 эВ атомы аргона 29 распыляют с поверхности подложки 15 все осаждающиеся атомы металла, и осаждения пленки металла не происходит.To create point defects on the surface of the substrate, which are the centers of condensation of the deposited metal, for 5-10 minutes, the voltage measured by
Использование мишени в форме экрана из фольги осаждаемого металла, покрывающего всю внутреннюю поверхность полого катода, эмиссионной сетки из осаждаемого металла, полого держателя подложек, полость которого оснащена экраном из фольги осаждаемого металла, и стержня, установленного на оси полого катода, соединенного с ним электрически и покрытого экраном из фольги осаждаемого металла, позволяет после завершения осаждения металлических пленок с необходимыми свойствами на партию подложек извлечь экраны из фольги осаждаемого металла из полого катода, полого держателя подложек, с поверхности стержня и вместе с сеткой из осаждаемого металла отправить их на переплавку с целью дальнейшего использования металла. Таким образом, потери осаждаемого на подложки металла полностью исключаются.The use of a target in the form of a screen of a deposited metal foil covering the entire inner surface of the hollow cathode, an emission grid of the deposited metal, a hollow substrate holder, the cavity of which is equipped with a screen of the deposited metal foil, and a rod mounted on the axis of the hollow cathode electrically connected to it and coated with a screen of a metal to be deposited foil allows, after completion of the deposition of metal films with the necessary properties on a batch of substrates, to remove screens from the metal to be deposited from the foil hollow cathode, hollow holder of substrates, from the surface of the rod and together with the grid of the deposited metal to send them for remelting in order to further use the metal. Thus, losses of metal deposited on substrates are completely eliminated.
Однородность плазменного эмиттера внутри полого катода и плотности тока ионов через эмиссионную сетку обеспечивает более однородное распределение по поверхности подложки потока быстрых атомов газа, а равномерность распыления ионами из плазменного эмиттера эмиссионной сетки и мишени в форме экрана, покрывающего всю внутреннюю поверхность полого катода, обеспечивает более однородное распределение по поверхности подложки потока атомов осаждаемого металла.The uniformity of the plasma emitter inside the hollow cathode and the ion current density through the emission grid provides a more uniform distribution of the flux of fast gas atoms over the substrate surface, and the uniform sputtering by the ions of the plasma emitter of the emission grid and the target in the form of a screen covering the entire inner surface of the hollow cathode provides a more uniform distribution of a stream of atoms of the deposited metal over the surface of the substrate.
Источник напряжения смещения, положительным полюсом соединенный с рабочей вакуумной камерой, а отрицательным полюсом соединенный с эмиссионной сеткой, позволяет без нарушения однородности потоков атомов металла и быстрых атомов газа при неизменном эквивалентном токе быстрых атомов регулировать их энергию от нуля до 1000 эВ и выше.The bias voltage source, connected to the working vacuum chamber by the positive pole and connected to the emission grid by the negative pole, allows one to control their energy from zero to 1000 eV and higher without violating the uniformity of the fluxes of metal atoms and fast gas atoms with a constant equivalent current of fast atoms.
Закрепленный в центре эмиссионной сетки непроницаемый для ионов и атомов металла экран снижает плотность потока атомов и плотность эквивалентного тока быстрых атомов главным образом в центре подложки, где в отсутствие экрана плотность потока атомов и плотность эквивалентного тока быстрых атомов имеют максимумы. Это обеспечивает еще более однородное распределение потока атомов металла и быстрых атомов газа по поверхности подложки.The screen, fixed at the center of the emission grid, impermeable to metal ions and atoms, reduces the atomic flux density and the equivalent current density of fast atoms mainly in the center of the substrate, where in the absence of a screen the atomic flux density and the equivalent current density of fast atoms have maxima. This provides an even more uniform distribution of the flux of metal atoms and fast gas atoms over the surface of the substrate.
Установленный на оси полого катода стержень, соединенный электрически с катодом и покрытый экраном из фольги осаждаемого металла, смещает максимум плотности тока ионов через эмиссионную сетку из ее центра на некоторое расстояние R, превышающее радиус стержня r. В результате поверхность плазменного эмиттера в области между r и R искривляется таким образом, что у прошедших через сетку ионов появляется составляющая скорости, направленная к оси сетки. Это обеспечивает еще более однородное распределение быстрых атомов газа по поверхности подложки. Отсутствие потока атомов металла через поверхность сетки, перекрытую плоским торцом стержня, снижает скорость осаждения металлической пленки в центре подложки, а поток атомов металла с распыляемого ионами экрана на цилиндрической поверхности стержня повышает скорость осаждения металлической пленки на периферии подложки. Это обеспечивает еще более однородное распределение потока атомов металла и быстрых атомов газа по подложке.A rod mounted on the axis of the hollow cathode, connected electrically to the cathode and covered by a screen of a metal to be deposited with a foil, shifts the maximum ion current density through the emission grid from its center by a certain distance R exceeding the radius of the rod r. As a result, the surface of the plasma emitter in the region between r and R is bent in such a way that the velocity component directed to the grid axis appears for the ions passing through the grid. This provides an even more uniform distribution of fast gas atoms over the surface of the substrate. The absence of the flow of metal atoms through the grid surface, overlapped by the flat end of the rod, reduces the deposition rate of the metal film in the center of the substrate, and the flow of metal atoms from the ion sprayed screen on the cylindrical surface of the rod increases the deposition rate of the metal film on the periphery of the substrate. This provides an even more uniform distribution of the flux of metal atoms and fast gas atoms over the substrate.
Постоянный магнит, установленный на наружной поверхности полого катода в центре его дна, позволяет уменьшить рабочее давление газа и увеличить ток тлеющего разряда. Это позволяет повысить скорость осаждения пленки на подложку.A permanent magnet mounted on the outer surface of the hollow cathode in the center of its bottom, allows to reduce the working gas pressure and increase the glow discharge current. This allows you to increase the deposition rate of the film on the substrate.
По сравнению с прототипом предлагаемое устройство для осаждения металлических пленок отличается отсутствием потерь осаждаемого металла, более высокой однородностью толщины осаждаемой на подложку металлической пленки и возможностью регулировать энергию быстрых атомов газа от нуля до 1000 эВ и выше. При диаметре эмиссионной сетки 200 мм, расстоянии от нее до подложки 150 мм и диаметре стержня на оси катода 20 мм неоднородность толщины медной пленки на стеклянной подложке в зоне диаметром 180 мм не превысила ±2,5%. Оценка по отрыву липкой ленты типа «СКОТЧ» адгезии медных пленок толщиной до 4 мкм, осажденных на стеклянных подложках после предварительной бомбардировки в течение 5 минут атомами аргона с энергией 900 эВ, обнаружила отслоения пленки лишь за пределами зоны диаметром 220 мм.Compared with the prototype, the proposed device for the deposition of metal films is characterized by the absence of losses of the deposited metal, a higher uniformity of the thickness of the metal film deposited on the substrate, and the ability to adjust the energy of fast gas atoms from zero to 1000 eV and higher. With a diameter of the emission grid of 200 mm, a distance from it to the substrate of 150 mm, and a rod diameter on the cathode axis of 20 mm, the heterogeneity of the thickness of the copper film on the glass substrate in the zone with a diameter of 180 mm did not exceed ± 2.5%. The scotch tape peeling evaluation of adhesion of copper films up to 4 microns thick deposited on glass substrates after preliminary bombardment for 5 minutes by argon atoms with an energy of 900 eV revealed peeling of the film only outside the zone with a diameter of 220 mm.
Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в независимом пункте формулы признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности неизвестной на дату приоритета из уровня техники необходимых признаков, достаточной для получения требуемого синергетического (сверхсуммарного) технического результата. The analysis of the claimed technical solution for compliance with the conditions of patentability showed that the characteristics indicated in the independent claim are interrelated with each other with the formation of a stable set of necessary attributes unknown at the priority date from the prior art sufficient to obtain the required synergistic (over-total) technical result.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed technical solution:
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении предназначен для осаждения на подложки металлических пленок;- an object embodying the claimed technical solution, when implemented, is intended to deposit metal films on substrates;
- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте нижеизложенной формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;- for the claimed object in the form described in the independent clause of the formula below, the possibility of its implementation using the means and methods described above or known from the prior art on the priority date is confirmed;
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- the object embodying the claimed technical solution, when implemented, is able to ensure the achievement of the technical result perceived by the applicant.
Следовательно, заявленный объект соответствует требованиям условий патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.Therefore, the claimed subject matter meets the requirements of the patentability conditions of “novelty”, “inventive step” and “industrial applicability” under applicable law.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012134118/07A RU2510984C2 (en) | 2012-08-09 | 2012-08-09 | Device for precipitation of metal films |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012134118/07A RU2510984C2 (en) | 2012-08-09 | 2012-08-09 | Device for precipitation of metal films |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012134118A RU2012134118A (en) | 2014-02-20 |
| RU2510984C2 true RU2510984C2 (en) | 2014-04-10 |
Family
ID=50113817
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012134118/07A RU2510984C2 (en) | 2012-08-09 | 2012-08-09 | Device for precipitation of metal films |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2510984C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2797582C1 (en) * | 2022-12-09 | 2023-06-07 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Device for deposition of metal films |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5451308A (en) * | 1991-04-29 | 1995-09-19 | Novatech | Electric arc metal evaporator |
| RU2094896C1 (en) * | 1996-03-25 | 1997-10-27 | Научно-производственное предприятие "Новатех" | Fast neutral molecule source |
| RU2253194C2 (en) * | 2000-10-16 | 2005-05-27 | Саймер, Инк. | Radiation source built around plasma focus with improved switching-mode supply system |
| RU2380195C1 (en) * | 2008-05-04 | 2010-01-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремова" | Method for production of metal or semiconductor nanoparticles deposited on carrier |
-
2012
- 2012-08-09 RU RU2012134118/07A patent/RU2510984C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5451308A (en) * | 1991-04-29 | 1995-09-19 | Novatech | Electric arc metal evaporator |
| RU2094896C1 (en) * | 1996-03-25 | 1997-10-27 | Научно-производственное предприятие "Новатех" | Fast neutral molecule source |
| RU2253194C2 (en) * | 2000-10-16 | 2005-05-27 | Саймер, Инк. | Radiation source built around plasma focus with improved switching-mode supply system |
| RU2380195C1 (en) * | 2008-05-04 | 2010-01-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремова" | Method for production of metal or semiconductor nanoparticles deposited on carrier |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 2005. * |
| Упрочняющие технологии и покрытия. 2005. Вып.9. С.36-40. Рис.2. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2797582C1 (en) * | 2022-12-09 | 2023-06-07 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Device for deposition of metal films |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012134118A (en) | 2014-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Metel et al. | Equipment for deposition of thin metallic films bombarded by fast argon atoms | |
| US6896773B2 (en) | High deposition rate sputtering | |
| US20070205096A1 (en) | Magnetron based wafer processing | |
| CN104046943A (en) | Low pressure arc plasma immersion coating vapor deposition and ion treatment | |
| Poolcharuansin et al. | Plasma parameters in a pre-ionized HiPIMS discharge operating at low pressure | |
| US3649502A (en) | Apparatus for supported discharge sputter-coating of a substrate | |
| US7622721B2 (en) | Focused anode layer ion source with converging and charge compensated beam (falcon) | |
| JP2016528677A (en) | Substrate processing system, ion implantation system, and beamline ion implantation system | |
| SG186722A1 (en) | Arc deposition source having a defined electric field | |
| US20070256927A1 (en) | Coating Apparatus for the Coating of a Substrate and also Method for Coating | |
| RU2373603C1 (en) | Source of fast neutral atoms | |
| RU2510984C2 (en) | Device for precipitation of metal films | |
| WO2013099044A1 (en) | Ion beam processing device and neutralizer | |
| US20200303168A1 (en) | Single beam plasma source | |
| CN114540779B (en) | Composite cathode, magnetron sputtering coating equipment and coating method | |
| Metel et al. | Role of electrostatic and magnetic electron confinement in a hollow-cathode glow discharge in a nonuniform magnetic field | |
| US20090020415A1 (en) | "Iontron" ion beam deposition source and a method for sputter deposition of different layers using this source | |
| RU2601903C2 (en) | Method for deposition of thin-film coatings on surface of semiconductor heteroepitaxial structures by magnetron sputtering | |
| WO2014142737A1 (en) | Arrangement and method for high power pulsed magnetron sputtering | |
| RU2531373C1 (en) | Device for synthesis of coatings | |
| RU2716133C1 (en) | Source of fast neutral molecules | |
| RU2649904C1 (en) | Device for synthesis and deposition of metal coatings on current-conducting articles | |
| RU2657896C1 (en) | Device for coating synthesis | |
| RU2817406C1 (en) | Fast atom source for uniform etching of flat dielectric substrates | |
| RU2583378C1 (en) | Apparatus for synthesis of nanostructured coatings |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180810 |