UA68432C2 - Plasma metallizer - Google Patents
Plasma metallizer Download PDFInfo
- Publication number
- UA68432C2 UA68432C2 UA2001117921A UA2001117921A UA68432C2 UA 68432 C2 UA68432 C2 UA 68432C2 UA 2001117921 A UA2001117921 A UA 2001117921A UA 2001117921 A UA2001117921 A UA 2001117921A UA 68432 C2 UA68432 C2 UA 68432C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- plasma
- anode
- anode rod
- cathode
- rod
- Prior art date
Links
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 9
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 abstract description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 10
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000001465 metallisation Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Заявка належить до пристроїв нанесення тонких плівок та покриття (С 23, 14/00), серед яких зараз 2 інтенсивно розвиваються пристрої з однорідним випаровуванням електрода у вакуумі |1). "Однорідне" означає неконтраговане, як у катодній плямі, а розосереджене на робочій ділянці електрода випаровування.The application belongs to devices for applying thin films and coating (C 23, 14/00), among which there are currently 2 intensively developing devices with uniform evaporation of the electrode in a vacuum |1). "Homogeneous" means non-contracted, as in the cathode spot, but distributed over the working area of the evaporation electrode.
Розрізняються пристрої з однорідним випаровуванням катода, анода або нейтрального електрода (електронно-променеві пристрої) (1). Першим властивий обмежений вибір робочих речовин, які випаровуються з гарячого термоемісійного катода-тигля. Цей недолік ліквідується у другому тиглі пристроїв з випаровуванням 70 робочої речовини з анода, що охолоджується, та в третьому типі пристроїв з випаровуванням робочої речовини електронною гарматою. Проте електронні гармати досить дорогі, складні і не забезпечують компенсації позитивного заряду іонів у потоці плазми. Тому електронно-променеві пристрої важко пристосувати для металізації діелектриків. Для вказаної мети найбільш підходять пристрої з однорідним випаровуванням анода (1,2), які генерують нейтралізований прискорений потік плазми пари робочої речовини. 12 Прототипом цього винаходу є плазмовий металізатор |), що складається з термоемісійного катода, стрижневого анода з робочої речовини, вміщених у соленоїд, блоків електроживлення та підкладкотримача, розташованого під анодом. Катод у прототипі виконаний у вигляді кільця, яке оточує торець анодного стрижня.There are devices with homogeneous evaporation of the cathode, anode or neutral electrode (electron beam devices) (1). The first is characterized by a limited choice of working substances that evaporate from a hot thermoemission cathode-crucible. This drawback is eliminated in the second crucible of devices with evaporation of the working substance 70 from a cooling anode, and in the third type of devices with evaporation of the working substance by an electron gun. However, electron guns are quite expensive, complex and do not provide compensation for the positive charge of ions in the plasma flow. Therefore, it is difficult to adapt electron beam devices for the metallization of dielectrics. Devices with uniform evaporation of the anode (1,2), which generate a neutralized accelerated plasma flow of vapor of the working substance, are most suitable for this purpose. 12 The prototype of this invention is a plasma metallizer |) consisting of a thermal emission cathode, a rod anode made of a working substance placed in a solenoid, power supply units and a substrate holder located under the anode. The cathode in the prototype is made in the form of a ring that surrounds the end of the anode rod.
Це приводить до того, що розряд запалюються на обмеженій кількості робочих речовин, які при температурі плавлення мають тиск насиченої пари Р 1Па. Для решти робочих речовин відбувається скрапування робочої речовини з торця анода на підкладку до запалювання розряду, що потрібний для іонізації пари робочої речовини, яка утворює прискорений потік плазми і конденсується на підкладці у вигляді високоякісної тонкої плівки чи при більш тривалому часі конденсації - у вигляді покриття. Швидкість конденсації плівок і покриття невеликі із-за невеликої температури поверхні випаровування. Ця температура із-за скрапування не може перевищувати температури плавлення. сThis leads to the fact that the discharge ignites on a limited number of working substances, which at the melting temperature have a saturated vapor pressure of P 1 Pa. For the rest of the working substances, the working substance is scraped from the end of the anode onto the substrate until the discharge is ignited, which is necessary to ionize the vapor of the working substance, which forms an accelerated plasma flow and condenses on the substrate in the form of a high-quality thin film or, with a longer condensation time, in the form of a coating. The rate of condensation of films and coatings is low due to the low temperature of the evaporation surface. This temperature, due to scrapping, cannot exceed the melting point. with
З метою підвищення швидкості та стабільності випаровування робочої речовини без скапування нами Ге) запропонований пристрій, що наведений на фіг. 1. В ньому катод (1) виконаний у вигляді плоскої двозаходної спіралі (фіг.2), розташованої під анодом. Діаметр анодного стрижня з робочої речовини (2) збільшений до розмірів діаметра катода, а скапування робочої речовини запобігається за допомогою бандажа (3), який оточує торець стержня. Всі ці конструктивні елементи вміщені в соленоїд (4), система електроживлення якого не сч показана на фіг. 1. Між катодом і анодом ввімкнено джерело електричного живлення розряду (5). Підкладка, що со утримується підкладкотримачем (6) під анодом і служить для конденсації робочої речовини з анода.In order to increase the speed and stability of the evaporation of the working substance without scaping, we proposed the device shown in Fig. 1. In it, the cathode (1) is made in the form of a flat two-way spiral (Fig. 2), located under the anode. The diameter of the anode rod from the working substance (2) is increased to the size of the diameter of the cathode, and the scaping of the working substance is prevented with the help of a bandage (3), which surrounds the end of the rod. All these structural elements are placed in the solenoid (4), the power supply system of which is not shown in fig. 1. Between the cathode and the anode, the source of electric power for the discharge (5) is turned on. The substrate is held by the substrate holder (6) under the anode and serves to condense the working substance from the anode.
Стрілкою показано напрямок подавання стержня. Щоб нагрівання і випаровування робочої речовини З відбувалось рівномірно і з максимальною величиною, катод виконують у вигляді плоскої двозахідної спіралі, як с показано на фіг 2. Її діаметр близький до діаметру стержня, а не перевищує його, як у прототипі. Тим самимThe arrow shows the direction of the rod feed. In order for the heating and evaporation of the working substance C to occur uniformly and with the maximum value, the cathode is made in the form of a flat two-way spiral, as shown in Fig. 2. Its diameter is close to the diameter of the rod, and does not exceed it, as in the prototype. Thus
Зо зростають розміри робочої поверхні, яка бомбардується електронами з катода, і досягається найбільша о температура поверхні робочої речовини, що веде до зростання швидкості напилення плівки чи покриття.The size of the working surface, which is bombarded by electrons from the cathode, increases, and the highest surface temperature of the working substance is reached, which leads to an increase in the speed of sputtering of the film or coating.
Працює пристрій наступним чином. Спочатку розжарюється до термоемісії катод (1) (Джерело розжарення катода на фіг. 1 не показано). Потім подається напруга на анодний стержень (2), який охолоджується бандажем « (3). Торець анодного стержня бомбардується електронами термокатода, розігрівається і випаровується до З запалювання розряду між катодом і анодом. Іонізація в розряді інтенсифікується магнітним соленоїдом (4), та с величиною розрядного струму від анодного джерела живлення (5). Скомпенсований по заряду, прискоренийThe device works as follows. First, the cathode (1) is heated to thermal emission (the source of the cathode is not shown in Fig. 1). Then the voltage is applied to the anode rod (2), which is cooled by the bandage « (3). The end of the anode rod is bombarded with electrons from the thermocathode, heated and vaporized until the ignition of the discharge between the cathode and the anode. Ionization in the discharge is intensified by the magnetic solenoid (4), and with the magnitude of the discharge current from the anode power source (5). Charge compensated, accelerated
Із» потік плазми робочої речовини надходить на підкладку. Якщо енергії іонів плазми недостатньо, їх можна прискорити подаванням високочастотного потенціалу на підкладкотримач (6), джерело живлення якого на фіг. 1 не показано. Плазма робочої речовини компенсується і утворює високоякісну безкраплеву плівку чи покриття.From" the plasma stream of the working substance enters the substrate. If the energy of the plasma ions is not sufficient, they can be accelerated by applying a high-frequency potential to the substrate holder (6), the power source of which in fig. 1 is not shown. The plasma of the working substance is compensated and forms a high-quality drop-free film or coating.
Література б 1. Саенко В.А. Источники плазмьії и йонов с однородно испаряющимся злектродом (обзор). Проблемь!Literature b 1. Saenko V.A. Sources of plasma and ions with a homogeneously evaporating electrode (review). Problem!
Ге | специальной злектрометаллургии. 1997, Мо3(49), -С.35-60. 2. Саенко В.А. Разрядьй с однородно испаряемьм катодом или анодом. Проблемь! специальной шк злектрометаллургии. 2000 г., МоЗ (60), -С.43 - 54. о 50Ge | of special electrometallurgy. 1997, Mo3(49), -P.35-60. 2. Saenko V.A. Discharge with a uniformly evaporating cathode or anode. Problem! special school of electrometallurgy. 2000, MoZ (60), - p. 43 - 54. o 50
Ко)Co.)
Ф) іме) 60 б5F) name) 60 b5
2 с я2 s i
Й йти олAnd go ol
ІлIll
Л 1 ше Я 5 6 й 720 зл-L 1 and I 5 6 and PLN 720
Са, 2 сSa, 2 p
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2001117921A UA68432C2 (en) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | Plasma metallizer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2001117921A UA68432C2 (en) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | Plasma metallizer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA68432C2 true UA68432C2 (en) | 2004-08-16 |
Family
ID=34514663
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2001117921A UA68432C2 (en) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | Plasma metallizer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA68432C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109983566A (en) * | 2016-11-21 | 2019-07-05 | 应用材料公司 | There is concentric or helical duct two-region flowing coldplate design for the cooling of efficient gas distribution assembly |
-
2001
- 2001-11-20 UA UA2001117921A patent/UA68432C2/en unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109983566A (en) * | 2016-11-21 | 2019-07-05 | 应用材料公司 | There is concentric or helical duct two-region flowing coldplate design for the cooling of efficient gas distribution assembly |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3562141A (en) | Vacuum vapor deposition utilizing low voltage electron beam | |
| RU2168233C2 (en) | Cathode for spraying or electric-arc evaporation (alternatives) and device for coating or ion-beam implantation of substrates | |
| EP0198459A2 (en) | Thin film forming method through sputtering and sputtering device | |
| KR20010113928A (en) | Magnetron negative ion sputter source | |
| JP2004533703A (en) | Bipolar plasma source, plasma sheet source, and effusion cell using bipolar plasma source | |
| US3310424A (en) | Method for providing an insulating film on a substrate | |
| Ryabchikov et al. | Low energy, high intensity metal ion implantation method for deep dopant containing layer formation | |
| SE466855B (en) | DEVICE FOR THE IMAGE OF REACTIVE COATING MOVIE ON A PRIOR COATING DEDUCTED BODY | |
| US20120088038A1 (en) | Method and Device for High-Rate Coating by Means of High-Pressure Evaporation | |
| US3404084A (en) | Apparatus for depositing ionized electron beam evaporated material on a negatively biased substrate | |
| GB1257015A (en) | ||
| US3482133A (en) | Cold cathode,glow discharge devices | |
| UA68432C2 (en) | Plasma metallizer | |
| RU2631553C2 (en) | Magnetron spray system with electron injection | |
| US3556048A (en) | Vacuum evaporator with electromagnetic ion steering | |
| JPH0372067A (en) | Arc discharge type evaporator having a plurality of evaporating crucibles | |
| RU2657896C1 (en) | Device for coating synthesis | |
| RU2601903C2 (en) | Method for deposition of thin-film coatings on surface of semiconductor heteroepitaxial structures by magnetron sputtering | |
| HU188635B (en) | Apparatus for reactive application of layer with plasmatrone | |
| JPS5842771A (en) | Ion planting device | |
| RU2190036C2 (en) | Method of vacuum deposition of films and device for realization of this method | |
| JPH04268073A (en) | Plasma generator by pressure gradient type plasma gun | |
| SU567341A1 (en) | Device for obtaining coatings in vacuum | |
| JPH04236773A (en) | Electron beam-heated vacuum deposition device | |
| JPS62109972A (en) | Ion plating device |