SU1271134A1 - Источник ионов дл обработки подложек в вакууме - Google Patents

Abstract

.1.

Description

СО

4; , Изобретение относитс  к облчсти вакуумной технолопги очистки и трав , лени  изделий с Ьрименением хплаэмы инертных и xHTJHMecKH активных газоп и может быть использовано в пронзводстве изделий электронной про м ппленности. Целью изобретеии   вл етс  повьппение КПД источника за счет повышени  степени индикаци  без сниже нн  потерь на ионизацию. На чертеже схематично изображен источник. Источник содержит магнитную систему тороидальной формы 1, выподненную на основе посто нных магнитов или электромагнитов. На торцах магнитной системы 1 установлены полюсные наконечники 2 и 3 с зазором между собой, в котором размещен тороидальный анод 4. С одного из торцов магнитной системы размещен колодный катод 5. Между полюсным наконечником 3 и анодом 1 расположен коллектор 6, выполненный из магнитного материала и соединенный с системой 7 подачи газа. Катод 5 и колг лектор 6 электроизолированы от маг . нитной системы 1 с полюсными наконечниками 2 и 3. Напротив разр дной полости, образованной коллектором 6, анодом А, полюсным наконечником и катодом 5, установлена подложка 8 закрепленна  в держателе 9. Дл  под держани  элементов конструкцш устройства под необходимым потенциалом в процессе обработки подложки 8 служит блок 10 питани  и управлени . Анод Д может быть выполнен в виде кольцевой трубуси, соеднненной с газовой системой, на внутре1шей поверхностикоторой выполнены отверсти  IT дл  выхода газа. Источник работает следугопо - обр зом. Рабоча  канера, в которой разме щаетс  источник, откачиваетс  до давлени  меньше . Затем от системы 7 подачи газа подают газ в . коллектор 6 и устанавливают необхо димый расход газа. Включаетс  блок 10 электропитани . При этом между -полюсными наконечниками 2 и 3 и ко лектором 6,. вып олненным из магнитн го материала, создаетс  продольное : магнитное поле. Потенциал анода 4 положителен относительно потенциалов других злементов источника 4 Электроны замагничены и, двига сь в магнитном и электрическом пол х с энергией, превышающей потенциал ионизации нейтральных частиц, поступаюпщх с коллектора 6, зффективно ионизируют нейтральные частицы. В разр дной полости возбуждаетс  разр д . При этом в плазме возникает продольное самосогласованное электрическое поле, привод щее к ускорению образовавшихс  ионов к подложке 8, закрепленной в держателе 9. Дополнительное вли ние на плазму оказывают и газодинамические силы, определ емые электромагнитными зффектами в области разр да, что позвол ет , сфокусировать плазменный поток. Часть ионов разр да бомбардирует коллектор 6, вызыва  тем самым эмиссию электронов с его поверхности. При этом электронам чтобы попасть в разр д не надо двигатьс  поперек магнитных силовых линий. Электроны беспреп тственно попадают в разр д по силовым лини м продольного ;магнитного ПОЛЯ, начинающимс  непосредственно с поверхности коллектора 6. Это позвол ет повысить разр дный ток (мощность разр да) и улучшает нейтрализацию положительного зар да ионов, ускоренных к обрабатываемой подложке 8. Дл  снижени  эрозии поверхности коллектора 6 в результате ионной бомбардировки и увеличени  количества поставл емых электронов . на поверхности коллектора может быть уст тановлен экран из тугоплавкого материала , нз материала с высокими эмиттирующими свойствами, из матери- . ала с высоким коэффициентом вторичной электронной эмиссии. Снижение потерь на ионизацию, диссипативных столкновительных  в ений и повышение скорости истечени  плазмы, как указывалось ранее, обусловливает нар ду с улучшением условий нейтрализа1у и и увеличением мощности разр да повышение КПД источника и его производительности. Дл  улучшени  стабильности работы и повышени  КПД источника при малых расходах газа анод 4 может быть выполнен полым с отверсти ми II, обращенными внутрь разр дной полости, и соединен с системой подачи газа 7. Возможность работы устройства с малыми расходами газа позвол ет ис-

312711.344

пользовать его в случа х малойско-процессом обработки, проиэвсднть,

ростн откачки рабочей камеры. Слож-различные технологические процессы,

иые по составу плазменные потокив том чисгш и в едином вакуумном

позвол ют управл ть технологическимцикле.