UA77061C2

UA77061C2 - Mechanism for magnetron sputtering of materials

Info

Publication number: UA77061C2
Application number: UA20040907404A
Authority: UA
Inventors: Kurban Khodzha Ogly Bierdyiev; Oleksandr Viktorovych Kabin; Mykola Mykolaiovych Kazimirov; Volodymyr Oleksandrovyc Kudlai
Original assignee: Kurban Khodzha Ogly Bierdyiev; Oleksandr Viktorovych Kabin; Mykola Mykolaiovych Kazimirov; Volodymyr Oleksandrovyc Kudlai
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2006-10-16

Abstract

The invention relates to the field of application of coatings in vacuum, and can be used for application of metal films, intermetallides, oxides and some chemical compounds on surfaces with great area. The invention contains cooling system, -like magnetic system of peripheral and central magnets and target closed into circuit. Spray surface of target is disposed between magnets poles directed thereto. Novel in the mechanism is realization of prolonged part of target in the form of at least two long tubes connected between them, which axes are directed in parallel to long walls of magnetic core, and poles of magnets are inclined, and force lines of magnetic field cross external surface of target tubes at an angle of not more than 30 degrees. A new form of target and new mutual disposition of magnets and target, magnets and screens provide an increase in intensity of target scattering with saving uniformity of sputtering, reduction of expenses for making and operation of mechanism.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід відноситься до вакуумної техніки - нанесення покрить у розріджених газах електрофізичними 2 методами, може бути використаний в устаткуванні для магнетронного розпилення - в протяжних магнетронних пристроях для нанесення тонких покрить на поверхні з великою площею. Винахід може бути використаний підприємствами при виготовленні декоративного і теплозберігаючого листового скла великих розмірів, або, наприклад, для нанесення теплозберігаючого покриття на полімерну плівку.The invention relates to vacuum technology - applying coatings in rarefied gases by electrophysical 2 methods, can be used in equipment for magnetron sputtering - in extended magnetron devices for applying thin coatings on a surface with a large area. The invention can be used by enterprises in the production of decorative and heat-saving sheet glass of large sizes, or, for example, for applying a heat-saving coating on a polymer film.

Відомі протяжні магнетронні розпилювальні пристрої з циліндричними катодами, що обертаються (див. мм встштп/ппомулмівс/. Томский НЦ СО РАН, разработки Институтов, Институт сильноточной злектроники, 2002г|. Відомий також пристрій, що містить розпорошувану мішень у вигляді циліндричної труби, розташовану в порожнині мішені Пі-подібну магнітну систему (далі - МС) з матриці (набору) магнітів, з охолоджуванням мішені і магнітів рідиною, що протікає всередині труби в порожнині між магнітами і мішенню, вздовж труби (патент СШАLong-range magnetron sputtering devices with rotating cylindrical cathodes are known (see mm vstshtp/ppomulmivs/. Tomsk National Center of the SB RAS, developed by Institutov, Institute of High-Power Electronics, 2002). A device containing a sprayed target in the form of a cylindrical tube located in in the cavity of the target, a Pi-like magnetic system (hereinafter - MC) from a matrix (set) of magnets, with cooling of the target and magnets by a liquid flowing inside the tube in the cavity between the magnets and the target, along the tube (US patent

Мо 5.571.393, С2Зс 14.34, О5С1 204/298.21, опубл. 05.11.1996 рі. 12 Вказані пристрої мають недоліки. Розпилювана поверхня мішені є малою долею (сегментом ) труби, що призводить до виділення тепла розряду на відносно малій площі, тобто до високих питомих навантажень.Mo 5.571.393, С2Зс 14.34, О5С1 204/298.21, publ. 05.11.1996 12 These devices have drawbacks. The sprayed surface of the target is a small portion (segment) of the pipe, which leads to the release of discharge heat on a relatively small area, that is, to high specific loads.

Приповерхневий об'єм мішені, незважаючи на сприятливі умови відведення тепла, нагрівається до значних температур, внаслідок чого розширюється; при збільшенні потужності виникають великі механічні сили, що деформують мішень, згинають трубу, внаслідок змінюється відстань від мішені до підкладинки, що напилюється, | змінюється магнітне поле на розпилюваній поверхні, а ці фактори ведуть до погіршення рівномірності товщини покриття. Ці недоліки суттєві для протяжних пристроїв, адже при довжині труби більше двох метрів видовження надто велике і не може бути просто зкомпенсоване збільшенням міцності пристрою (товщини стінок труби, діаметру труби), або поліпшенням умов відведення тепла - (швидкістю обертання труби, турбулентністю течії охолоджувальної рідини). Величини вказаних факторів мають обмеження, спроби подальшого їх збільшення с 22 (насамперед, довжини пристрою при збереженні діаметра) ведуть до непомірного ускладнення пристрою в Го) цілому. Використання більш довгого пристрою потребує збільшувати діаметр труби, тобто маса пристрою і витрати на пристрій при цьому нелінійно і швидко зростають. Горизонтальне розміщення такого протяжного пристрою веде до додаткових механічних напруг: з'являється угин по довжині внаслідок ваги та закріплення труби як двоопорної балки. Розміри елементів такого пристрою повинні бути виконані з малими допусками, що -- 30 також удорожчує пристрій. Спроба втримати форму труби з розігрітим сегментом за рахунок товщини її стінки «о веде до ослаблення магнітного поля в просторі, зайнятому плазмою розряду, погіршення умов утримання плазми, неефективного використання магнітів - в цілому знижує ефективність і якість роботи пристрою, погіршує о рівномірність товщини покриття, що напилюється. ї-The near-surface volume of the target, despite the favorable conditions for heat removal, heats up to significant temperatures, as a result of which it expands; with increasing power, large mechanical forces arise that deform the target, bend the pipe, as a result of which the distance from the target to the sputtered substrate changes, | the magnetic field on the sprayed surface changes, and these factors lead to deterioration of the uniformity of the coating thickness. These disadvantages are significant for extension devices, because when the length of the pipe is more than two meters, the elongation is too large and cannot be simply compensated by increasing the strength of the device (thickness of the pipe walls, diameter of the pipe), or improving the conditions of heat removal - (speed of rotation of the pipe, turbulence of the coolant flow ). The values of the specified factors have limitations, attempts to further increase them from 22 (primarily, the length of the device while maintaining the diameter) lead to excessive complication of the device as a whole. The use of a longer device requires increasing the diameter of the pipe, that is, the weight of the device and the costs of the device at the same time increase non-linearly and quickly. The horizontal placement of such an extension device leads to additional mechanical stresses: bending along the length appears due to the weight and fixing of the pipe as a two-support beam. The dimensions of the elements of such a device must be made with small tolerances, which -- 30 also makes the device more expensive. An attempt to maintain the shape of a pipe with a heated segment due to the thickness of its wall "o leads to a weakening of the magnetic field in the space occupied by the discharge plasma, deterioration of the conditions for holding the plasma, inefficient use of magnets - in general, reduces the efficiency and quality of the device, worsens the uniformity of the coating thickness, that is sprayed uh-

Як прототип обрано пристрій магнетронного розпилення матеріалів - патент України Мо 52326, С2Зс 14/32, 3о опубл. 16.12.2002р. Протяжний пристрій містить Ш-подібну МС з периферійних і центральних магнітів, які в замкнені протилежними полюсами з магнітопроводом, кільцеподібну мішень з катодом, розташовану паралельно площині верхніх країв магнітів у порожнині між стінками МО. В цьому пристрої магніти розташовані на внутрішній боковій поверхні периферійних стінок і боковій поверхні центральної стінки біля верхнього краю « стінок, при цьому поверхні полюсів магнітів обернені до мішені. Прототип забезпечує високу рівномірність З 40 напилювання шару матеріалу поряд з високим коефіцієнтом використання матеріалу мішені і зменшеними с витратами на виготовлення і використання пристрою. Продуктивність пристрою стримується необхідністюAs a prototype, a device for magnetron sputtering of materials was chosen - patent of Ukraine Mo 52326, С2Зс 14/32, 3о publ. 16.12.2002 The extension device contains a W-shaped MS of peripheral and central magnets, which are closed by opposite poles with a magnetic conductor, a ring-shaped target with a cathode, located parallel to the plane of the upper edges of the magnets in the cavity between the walls of the MO. In this device, the magnets are located on the inner side surface of the peripheral walls and the side surface of the central wall near the upper edge of the walls, while the surfaces of the poles of the magnets are facing the target. The prototype provides high uniformity of Z 40 deposition of the material layer along with a high utilization factor of the target material and reduced costs for the manufacture and use of the device. Device performance is constrained by necessity

Із» ефективно відводити тепло від мішені, що розпилюється, і від верхньої поверхні МС, що межує з простором, зайнятим плазмою. Загальні шляхи охолодження пласкої мішені відомі: катод, до якого притискають мішень, виконують з пристроєм охолодження, наприклад, з подачею і витіком охолоджуючої рідини (далі - о/р). Тепло від 45 мішені до рідини проходить крізь тіло катода, для чого забезпечують тепловий контакт (паянням, карбоновою це. прокладкою, желеподібною контактною пастою тощо) між мішенню і катодом (непряме, опосередковане -І охолодження), або катод і мішень з'єднують герметично, а о/р - охолоджуючу рідину - пропускають між напрямленими одна до другої поверхнями монолітних катоду і мішені, при цьому рідина безпосередньо о контактує з внутрішньою поверхнею мішені і відбирає тепло з цієї поверхні (пряме охолодження). НайчастішеIt effectively removes heat from the sputtering target and from the upper surface of the MC bordering the space occupied by the plasma. The general ways of cooling a flat target are known: the cathode, to which the target is pressed, is performed with a cooling device, for example, with the supply and outflow of a cooling liquid (hereinafter - o/r). The heat from the 45 target to the liquid passes through the body of the cathode, for which a thermal contact is provided (soldering, a carbon spacer, a gel-like contact paste, etc.) between the target and the cathode (indirect, indirect -I cooling), or the cathode and the target are hermetically connected , and o/r - the cooling liquid - is passed between the mutually directed surfaces of the monolithic cathode and the target, while the liquid directly contacts the inner surface of the target and takes heat from this surface (direct cooling). Most often

Ге»! 20 з'єднання мішені і катоду виконують розбірним, що спрощує заміну мішені і здешевлює експлуатацію пристрою.Gee! 20 connections of the target and the cathode are made dismountable, which simplifies the replacement of the target and lowers the cost of operating the device.

В протяжному пристрої при довжині мішені 2-бм. важко (інколи взагалі неможливо) використати монолітну ть мішень; цьому перешкоджає складність механічної обробки довгої деталі і деформування мішені внаслідок нагріву її при розпиленні. Збірній мішені притаманні недоліки - на стиках погіршуються умови і рівномірність розпилення, збірну мішень складно виконати з прямим охолодженням.In a long-range device with a target length of 2-bm. it is difficult (sometimes even impossible) to use a monolithic target; this is hindered by the complexity of mechanical processing of a long part and the deformation of the target due to its heating during spraying. The assembly target has inherent disadvantages - the conditions and uniformity of spraying deteriorate at the joints, the assembly target is difficult to perform with direct cooling.

Експерименти показують, що пряме охолодження дозволяє, при однакових інших умовах, вдвічі піднятиExperiments show that direct cooling allows, under identical other conditions, to double the lift

ГФ) питому потужність, що виділяється на мішені, і цим- швидкість її розпилення, одночасно зберігаючи юю рівномірність товщини шару, що напилюється. Але реалізація прямого охолодження в протяжних пласких магнетронах наштовхується на перешкоди, здебільшого вже вказані для аналога: тепловий градієнт на товщі мішені призводить до деформації мішені, змінює форму і розмір мішені, знижує надійність вакуумного бо герметичного з'єднання мішені і катода, потребує додаткових елементів для підтримання форми, збільшує витрати на виготовлення і експлуатації пристрою в цілому.GF) the specific power released on the target, and thus the speed of its sputtering, while maintaining the uniformity of the thickness of the sputtered layer. But the implementation of direct cooling in extended flat magnetrons encounters obstacles, mostly already indicated for the analogue: the thermal gradient on the thicker target leads to deformation of the target, changes the shape and size of the target, reduces the reliability of the vacuum or hermetic connection between the target and the cathode, requires additional elements for maintaining the shape, increases the costs of manufacturing and operating the device as a whole.

В основу винаходу покладено завдання вдосконалення протяжного пристрою магнетронного розпилення матеріалів шляхом нової форми мішені, нового розміщення периферійних і центральних магнітів відносно розпилюваної поверхні мішені для підвищення інтенсивності розпилення мішені - при збереженні коефіцієнта бо використання мішені, рівномірності напилювання на підкладинку, зменшенні витрат на експлуатацію пристрою,The invention is based on the task of improving the long-range device for magnetron sputtering of materials by means of a new shape of the target, a new placement of the peripheral and central magnets relative to the sputtered surface of the target to increase the intensity of sputtering of the target - while maintaining the ratio of the use of the target, the uniformity of sputtering on the substrate, reducing the costs of operating the device,

що веде до підвищення ефективності пристрою.which leads to an increase in the efficiency of the device.

Технічним результатом, що досягається винаходом цієї заявки, є підвищення ефективності пристрою, тобто - підвищення інтенсивності розпилення мішені (продуктивності пристрою) при збереженні рівномірності Напилювання, зниженні витрат на виготовлення та експлуатацію пристрою - за рахунок застосування нових співвідношень форми мішені і розпилюваної її поверхні, та нового взаємного розташування магнітів і поверхні мішені.The technical result achieved by the invention of this application is an increase in the efficiency of the device, i.e. - an increase in the intensity of spraying the target (productivity of the device) while maintaining the uniformity of spraying, reducing costs for the manufacture and operation of the device - due to the use of new ratios of the shape of the target and its sprayed surface, and new mutual arrangement of magnets and the surface of the target.

Вказаний технічний результат отримують за рахунок слідуючого. В протяжному пристрої магнетронного розпилення матеріалів, що містить систему охолодження, Ш-подібну магнітну систему з периферійних і 7/0 Чентральних магнітів, які замкнені протилежними полюсами з магнітопроводом і розташовані на внутрішній боковій поверхні периферійних і центральної стінок магнітопроводу, екрани над магнітною системою, замкнену в ланцюг мішень, розпилювана поверхня якої розміщена між обернененими до неї полюсами магнітів, протяжну частину мішені виконують з розпилюваного матеріалу у вигляді щонайменше двох довгих труб, осі цих труб напрямлені паралельно довгим стінкам магнітопроводу, а полюси магнітів на довгих стінках нахилені таким 7/5 ЧИНОМ, що силові лінії магнітного поля перетинають зовнішню поверхню протяжної частини мішені під кутом не більше 30 градусів. Крім цього, протяжна частина мішені у вигляді довгих труб може бути з'єднана з пристроєм, що забезпечує повертання, або обертання їх навколо осі. Пристрій розпилення матеріалів може бути обладнаний тягами, що кріплять довгі труби до стінок магнітопроводу. Короткі частини мішені можуть бути виконані у вигляді напівторів, або коротких труб, внутрішня порожнина і стінки яких по торцям відповідно сполучені з порожниною і стінками протяжної частини мішені (далі - довгих труб). Боковою поверхнею напівтори або короткі труби з'єднані з патрубками трубопровода, що відповідно підводять та виводять охолоджуючу рідину, причому вісь цих патрубків паралельна осям довгих труб. Короткі частини мішені можуть бути виконані у вигляді призм, бокові площі яких примикають до бокової поверхні довгих труб з тепловим контактом, а розпилювана зовнішня поверхня цих призм виконана пласкою або циліндричною і з'єднує в єдиний ланцюг зовнішню (верхню) сч ов поверхню довгих труб. Пристрій може бути обладнаний екранами, що тепловим контактом з'єднані з магнітопроводом. Ці екрани виконують з розпилюваного матеріалу у вигляді ріжка чи пластин, і теплопровідних і) немагнітних призм, вказані ріжок чи пластини з'єднують тепловим контактом через призми з магнітопроводом.The specified technical result is obtained at the expense of the following. In an extended device for magnetron sputtering of materials, which contains a cooling system, a W-shaped magnetic system of peripheral and 7/0 central magnets, which are closed with opposite poles to the magnetic wire and are located on the inner side surface of the peripheral and central walls of the magnetic wire, screens above the magnetic system, closed in the chain of the target, the sprayed surface of which is placed between the poles of the magnets facing it, the extended part of the target is made of the sprayed material in the form of at least two long pipes, the axes of these pipes are directed parallel to the long walls of the magnetic circuit, and the poles of the magnets on the long walls are inclined as follows 7/5 , that the lines of force of the magnetic field cross the outer surface of the extended part of the target at an angle of no more than 30 degrees. In addition, the extended part of the target in the form of long pipes can be connected to a device that ensures turning or rotating them around an axis. The device for spraying materials can be equipped with rods that fasten long pipes to the walls of the magnetic circuit. The short parts of the target can be made in the form of semi-torsions or short pipes, the inner cavity and walls of which are connected at the ends, respectively, with the cavity and walls of the extended part of the target (hereinafter - long pipes). The side surface of semi-tores or short pipes is connected to the pipes of the pipeline, which supply and discharge the coolant, respectively, and the axis of these pipes is parallel to the axes of the long pipes. The short parts of the target can be made in the form of prisms, the side surfaces of which adjoin the side surface of long pipes with thermal contact, and the sprayed outer surface of these prisms is flat or cylindrical and connects the outer (upper) surface of the long pipes into a single chain. The device can be equipped with screens that are connected to the magnetic circuit by thermal contact. These screens are made of sprayed material in the form of cones or plates, and heat-conducting and) non-magnetic prisms, the specified cones or plates are connected by thermal contact through the prisms to the magnetic conductor.

Внутрішні бокові поверхні екранів розміщені перпендикулярно силовим лініям магнітного поля.The inner side surfaces of the screens are placed perpendicular to the lines of force of the magnetic field.

Технічний результат досягається таким чином. Виконання протяжних частин у вигляді щонайменше двох «- зо довгих труб з розпилюваного матеріалу, які заповнені с/р і напрямлені паралельно довгим стінкам магнітопроводу, дозволяє одержати замкнену в ланцюг монолітну мішень, яка стійка до деформацій, ісе) забезпечити охолодження при найпростішій конструкції (найменшій кількості деталей, бо труба одночасно є о катодом, мішенню, теплообмінником), і мінімальних економічних витратах, цим підвищити ефективність пристрою. Нахил магнітів на довгих стінках, такий, що силові лінії магнітного поля перетинають наріжну ї- зв поверхню довгої труби під кутом не більше ЗОградусів, забезпечує, разом з екранами, одночасну участь в ерозії ї- значної долі труби (від 25 до 3395 труби) за рахунок великої долі тангенційної до поверхні труби складової магнітного поля, що дозволяє зберегти переваги прототипу - рівномірність розпилення, ефективність використання енергії магнітів. Крім цього, нова сукупність ознак дозволяє поліпшити умови охолодження мішені, збільшити поверхню, що сприймає і передає о/р потік тепла, при однакових з прототипом розмірах пристрою в « 70 ширину, - також сприяє ефективності пристрою. в с Вдається зменшити тепловий опір між поверхнею мішені і о/р:The technical result is achieved in this way. The execution of extended parts in the form of at least two long pipes of sprayed material, which are filled with s/r and directed parallel to the long walls of the magnetic conductor, allows you to obtain a monolithic target closed in a chain, which is resistant to deformations, ise) to provide cooling with the simplest design (the smallest the number of parts, because the tube is simultaneously a cathode, a target, a heat exchanger), and minimal economic costs, thereby increasing the efficiency of the device. The inclination of the magnets on the long walls, such that the lines of force of the magnetic field cross the corner surface of the long pipe at an angle of no more than 30 degrees, ensures, together with the screens, simultaneous participation in the erosion of a significant part of the pipe (from 25 to 3395 pipes) according to due to the large share of the component of the magnetic field tangential to the surface of the pipe, which allows you to preserve the advantages of the prototype - the uniformity of spraying, the efficiency of using the energy of magnets. In addition, the new set of features allows to improve the conditions of cooling the target, to increase the surface that perceives and transmits the air flow of heat, with the same dimensions of the device as the prototype in width of 70 - also contributes to the efficiency of the device. in s It is possible to reduce the thermal resistance between the surface of the target and the o/r:

Й - за рахунок застосування прямого охолодження; и?» - внаслідок збільшення поверхні, що сприймає і передає потік тепла (порівнюючи прототип і рішення заявки з однаковими відстанями між магнітами, і довжинами мішені,- бо мішень-дуга більше мішені-хорди) - внаслідок можливості зменшити товщину мішені при збереженні формостійкості мішені (більше того, нова -І форма мішені разом з новим взаємним розташуванням мішені, магнітів, магнітопроводу дозволяє додатково знизити вимоги до формостійкості мішені без погіршення якості покрить).Y - due to the use of direct cooling; and?" - due to the increase of the surface that perceives and transmits the flow of heat (comparing the prototype and the solution of the application with the same distances between the magnets and the lengths of the target, because the target-arc is larger than the target-chord) - due to the possibility of reducing the thickness of the target while maintaining the dimensional stability of the target (moreover , the new -I shape of the target together with the new mutual arrangement of the target, magnets, and magnetic conductor allows to additionally reduce the requirements for the dimensional stability of the target without deteriorating the quality of the coatings).

Ш- Повертання мішені після виработки (ерозії) тіла мішені до допустимо! величини, або обертання довгої труби о навколо осі, додатково збільшує використання матеріалу мішені, цим зменшує витрати, оскільки подовжує термін експлуатації, зменшує час на технічне обслуговування пристрою.Sh- The return of the target after the production (erosion) of the body of the target is permissible! values, or the rotation of the long pipe about the axis, additionally increases the use of the target material, thereby reducing costs, as it extends the service life, reduces the time for maintenance of the device.

Ме. Обладнання пристрою тягами, що кріплять довгі труби до магнітопроводу, дозволяє зменшити зміну шк міжелементних відстаней внаслідок теплового нагріву мішені, як під час розпилення мішені, так і внаслідок періодичного вмикання і вимикання пристрою в роботу під час строку експлуатації. Збереження положення мішені підвищує стабільність процесу напилення в часі і рівномірність шару матеріалу, що напилюється на підкладинки, зменшує допоміжний час на технологічні перевірки і наладки, цим також підвищує ефективність пристрою. Жорстке закріплення труби тягами дозволяє додатково зменшити товщину труби стінки (товста стінкаMe. Equipping the device with rods that fasten the long pipes to the magnet wire allows to reduce the change in the distance between the elements due to the thermal heating of the target, both during the spraying of the target and due to the periodic switching on and off of the device during operation. Maintaining the position of the target increases the stability of the sputtering process over time and the uniformity of the layer of material sprayed on the substrates, reduces the auxiliary time for technological checks and adjustments, thereby also increasing the efficiency of the device. Rigid fastening of the pipe with rods allows you to additionally reduce the thickness of the wall pipe (thick wall

Ф) надає розігрітій трубі формостійкості), а зменшення товщини стінки, з іншого боку, корисно знижує тепловий ка опір, чим збільшує продуктивність - одну з характеристик ефективності пристрою.Ф) gives the heated pipe dimensional stability), and reducing the wall thickness, on the other hand, usefully reduces thermal resistance, which increases productivity - one of the characteristics of the device's efficiency.

Виконання коротких частин мішені у вигляді напівторів або коротких труб, що з'єднані з довгими трубами бо так, що перерізи напівтора і довгої труби (або труб) у місці з'єднання співпадають, при цьому коротка частина мішені боковою стороною з'єднана для подачі або відтоку о/р з патрубком трубопровода, вісь якого паралельна осі довгої труби,- дозволяє просто і з мінімальними затратами одержати кільцеподібну мішень, що необхідно для роботи пристрою взагалі, до того ж формостійку; також без переробки використати мішень, на відміну від прототипа, двічі, - (після повного використання верхньої поверхні мішень розвертають до об'єкту напилення 65 протилежною, нерозпиленою поверхнею, повторюють розпилення).Execution of short parts of the target in the form of semi-tors or short pipes connected to long pipes in such a way that the cross-sections of the semi-tor and long pipe (or pipes) coincide at the point of connection, while the short part of the target is connected on the side for feeding or outflow o/r with a pipe nozzle, the axis of which is parallel to the axis of the long pipe, - allows you to easily and with minimal costs obtain a ring-shaped target, which is necessary for the operation of the device in general, to the same mold stand; also without processing, use the target, unlike the prototype, twice, - (after full use of the upper surface, the target is turned to the spraying object 65 with the opposite, unsprayed surface, spraying is repeated).

Короткі частини мішені можуть бути виконані у вигляді призми, нахилені (бокові) поверхні якої примикають з тепловим контактом (малим зазором) до відповідної поверхні довгих труб, а верхню, зовнішню поверхню, що є розпилюваною і з'єднує в спільне кільце верхню поверхню довгих труб, виконують пласкою, або циліндричною.The short parts of the target can be made in the form of a prism, the inclined (side) surfaces of which adjoin with thermal contact (a small gap) the corresponding surface of the long pipes, and the upper, outer surface, which is sprayed and connects the upper surface of the long pipes in a common ring , are made flat or cylindrical.

Така форма коротких частин мішені дозволяє повертати або обертати довгі труби навколо їх осі, одночасно зберігаючі умови, необхідні для підтримання розряду ( плазми) над мішенню, легко замінювати вироблені короткі частини мішені, а в цілому - забезпечує працездатність, низькі витрати на виготовлення, ефективність використання пристрою.This form of the short parts of the target allows you to turn or rotate the long pipes around their axis, while maintaining the conditions necessary to maintain the discharge (plasma) over the target, it is easy to replace the produced short parts of the target, and in general - it ensures workability, low manufacturing costs, efficiency of use device.

Завдяки новому розташуванню магнітів (з нахилом) можуть бути використані екрани, що виконують свої функції - формування електростатичного поля, захист і відведення тепла від магнітів, запобігання паразитним 7/0 Зонам ерозії і розпиленню в них небажаних матеріалів, наприклад, відмінних від матеріалу мішені - при менших їх розмірах і меншому тепловому опорі, більш оптимальному куті вильоту розпилюваних кластерів матеріалу, - тобто більш ефективно, ніж це мало б місце в прототипі, що підвищує ефективність пристрою в цілому. Вказані якості досягають тим, що екрани виконують у вигляді ріжка чи пластин з розпилюваного матеріалу і з'єднують через теплопровідні немагнітні призми тепловим контактом з магнітопроводом пристрою, внутрішні бокові /5 поверхні екранів розміщують перпендикулярно силовим лініям полюсів магнітів.Thanks to the new location of the magnets (with an inclination), screens can be used that perform their functions - forming an electrostatic field, protecting and removing heat from the magnets, preventing parasitic 7/0 Zones of erosion and spraying unwanted materials into them, for example, different from the target material - with their smaller sizes and lower thermal resistance, a more optimal departure angle of sprayed material clusters, i.e. more efficiently than it would have been in the prototype, which increases the efficiency of the device as a whole. The specified qualities are achieved by the fact that the screens are made in the form of a horn or plates of sprayed material and are connected through heat-conducting non-magnetic prisms by thermal contact with the magnetic conductor of the device, the inner side /5 surfaces of the screens are placed perpendicular to the force lines of the poles of the magnets.

Можливість здійснення винаходу пояснюється кресленнями, де на Фіг.1 зображено пристрій, що заявляється, на Фіг.2, Фіг.З3, Фіг.4 - варіанти виконання кільцеподібної мішені пристрою.The possibility of implementing the invention is explained by the drawings, where Fig. 1 shows the claimed device, Fig. 2, Fig. 3, Fig. 4 - variants of the ring-shaped target of the device.

На Фіг.1 схематично зображений поперечний переріз запропонованого пристрою. Цифрою 1 і пунктирними лініями позначені силові лінії магнітного поля поблизу мішені 2 - труби, яка одночасно є катодом, усередині труби знаходиться охолоджуюча рідина 3. На мішені 2 показана верхня поверхня 4, що розпилюється. Мішень 2 нижньою поверхнею притиснута до магнітопроводу 5. Магнітна система пристрою складається з Ш-подібного магнітопроводу 5, центральних 6 і периферійних 7 магнітів, що розташовані біля верхнього краю внутрішньої бокової поверхні центральної і периферійної стінок магнітопроводу 5. Стінки магнітопроводу виконують з магнітом'якого матеріалу (сталі), з можливістю охолодження, наприклад, за рахунок їх контакту з нижньою сч ов поверхнею труб (2), або додатковим трубопроводом з о/р (на кресленні не показаний). Полярність магнітів 6 і 7 вказана стрілками на тілі магнітів. Периферійні і центральні магніти на; довгих стінках магнітопроводу і) нахилені до мішені і силові лінії магнітів перетинають верхню поверхню 4 мішені під кутом не більше 30 градусів. До верхнього краю магнітопроводу примикають екрани 8, що виконані у вигляді ріжка з того матеріалу, що і мішень, і контактують з магнітопроводом через теплопровідні призми 9. Екрани 8 знаходяться на відстані «- зо Від магнітопроводу, що обумовлено необхідністю знизити величину індукції поля на поверхні екранів до такого значення, при якому розпилення екрану під час роботи можна так зменшити, щоб час до повного розпилення ікс, екранів був не менше, ніж час експлуатації мішені, (або щоб розпиленням можна знехтувати, наприклад, - до о 10мТ). Магніти 6 та 7, екрани 8 можуть бути розташовані з щілиною між ними, що захистить магніти від тепла плазми за рахунок великого теплового опору щілини в умовах розрідженого газу. Мішень 2 може бути додатково - закріплена до магнітопроводу тягами 10, які на кресленні показані у вигляді пластин з отворами, з різьбою в ї- отворах, і шпильок, що вкручені в отвір і притискують кожну з двох труб. Відстань між нижнім краєм магнітів і нижньою стінкою магнітопровода вибрана так, щоб вона була не менша половини відстані між нижніми краями магнітів 6 і 7, інакше поле в області мішені впливом нижньої стінки викривляється настільки, що потужність магнітів стає недостатньою для утворення потрібної величини і форми поля над мішенню. Цю відстань бажано « вибирати не більше відстані між нижніми краями полюсів магнітів 6 і 7, оскільки подальше збільшення висоти не пт») с веде до поліпшення характеристик пристрою внаслідок зростання магнітного опору магнітопроводу і неефективного перерозподілу поля в просторі. ;» На Фіг.2 зображений варіант мішені, в якому короткі частини мішені виконані у вигляді напівторів 12, стінки яких і внутрішня порожнина з'єднані відповідно з стінками і порожниною довгих труб 11, здебільшого однакового діаметру і здебільшого за допомогою зварювання; до цих напівторів (або одного з них) приєднані -І патрубки 13 трубопроводів, що підводять і відводять о/р, при цьому вісь вказаних патрубків паралельна осям довгих труб.Figure 1 schematically shows a cross-section of the proposed device. The number 1 and dashed lines indicate the lines of force of the magnetic field near the target 2 - a tube, which is also a cathode, inside the tube there is a cooling liquid 3. On the target 2, the upper surface 4, which is sprayed, is shown. The lower surface of the target 2 is pressed against the magnetic conductor 5. The magnetic system of the device consists of a W-shaped magnetic conductor 5, central 6 and peripheral 7 magnets located near the upper edge of the inner side surface of the central and peripheral walls of the magnetic conductor 5. The walls of the magnetic conductor are made of a magnetic material (steel), with the possibility of cooling, for example, due to their contact with the lower surface of the pipes (2), or an additional pipeline with a/r (not shown in the drawing). The polarity of magnets 6 and 7 is indicated by arrows on the body of the magnets. Peripheral and central magnets on; on the long walls of the magnetic conductor and) inclined to the target and the lines of force of the magnets cross the upper surface of the 4 target at an angle of no more than 30 degrees. Screens 8, made in the form of a horn made of the same material as the target, are adjacent to the upper edge of the magnetic conductor and are in contact with the magnetic conductor through heat-conducting prisms 9. Screens 8 are located at a distance of "- zo" from the magnetic conductor, which is due to the need to reduce the magnitude of the field induction on the surface screens to such a value that the sputtering of the screen during operation can be reduced in such a way that the time until the X-screens are completely sprayed is not less than the operating time of the target (or so that the sputtering can be neglected, for example - up to 10mT). Magnets 6 and 7, screens 8 can be located with a gap between them, which will protect the magnets from the heat of the plasma due to the large thermal resistance of the gap in rarefied gas conditions. The target 2 can be additionally fixed to the magnet wire with rods 10, which are shown in the drawing in the form of plates with holes, with a thread in the holes, and pins that are screwed into the hole and press each of the two pipes. The distance between the lower edge of the magnets and the lower wall of the magnetic conductor is chosen so that it is not less than half the distance between the lower edges of magnets 6 and 7, otherwise the field in the target area is distorted by the influence of the lower wall to such an extent that the power of the magnets becomes insufficient for the formation of the desired magnitude and shape of the field over the target. It is desirable to choose this distance "no more than the distance between the lower edges of the poles of magnets 6 and 7, since the further increase in height does not lead to improvement of the characteristics of the device due to the increase in the magnetic resistance of the magnet wire and ineffective redistribution of the field in space. ;" Fig. 2 shows a version of the target, in which the short parts of the target are made in the form of half-toruses 12, the walls of which and the inner cavity are connected, respectively, to the walls and the cavity of long pipes 11, mostly of the same diameter and mostly by welding; to these semi-tores (or one of them) the -I nozzles of 13 pipelines that supply and remove air are connected, while the axis of the specified nozzles is parallel to the axes of the long pipes.

Ш- На Фіг.3 зображений варіант мішені, в якому короткі частини мішені 14 виконані у вигляді призм, бокові о поверхні яких примикають до бокової поверхні довгих труб 11 з тепловим контактом, а розпилювана поверхня 15 цих призм виконана пласкою і з'єднує в ланцюг верхню поверхню довгих труб. Поверхня 15 може мати іншуSh- Fig. 3 shows a variant of the target, in which the short parts of the target 14 are made in the form of prisms, the lateral surfaces of which adjoin the lateral surface of the long pipes 11 with thermal contact, and the sprayed surface 15 of these prisms is made flat and connects in a chain the upper surface of long pipes. The surface 15 may have another

Ме. форму, наприклад, циліндричну, головна вісь якої перпендикулярна осям довгих труб. як Можливий також пристрій, в якому між магнітами розташовано більше ніж дві труби 11, замкнені в ланцюг короткими частинами 14 мішені, наприклад, як це показано на Фіг.4. Таке розміщення довгих труб дозволяє підвищити ефективність пристрою при додатковому зменшенні витрат на виготовлення за рахунок зменшення Діаметра труб і габаритів пристрою.Me. shape, for example, cylindrical, the main axis of which is perpendicular to the axes of long pipes. as It is also possible a device in which there are more than two pipes 11 between the magnets, closed in a chain by short parts 14 of the target, for example, as shown in Fig.4. This placement of long pipes allows to increase the efficiency of the device while additionally reducing manufacturing costs by reducing the diameter of the pipes and the dimensions of the device.

Пристрій працює таким чином. Магніти б і 7 створюють на поверхні 4 мішені 2 магнітне поле, в якомуThe device works like this. Magnets b and 7 create a magnetic field on the surface 4 of the target 2, in which

Ф) радіальна (тобто перпендикулярна до верхньої поверхні мішені) складова поля мінімальна, а тангенційна до ка поверхні 4 складова поля превалює. В просторі над мішенню силові лінії магнітного поля мають вигляд арки, в електричному полі переважає складова, радіальна до поверхні мішені. Між анодом (на кресленні не показаний) і бо Мішенню подають напругу 300-700 вольт, внаслідок чого з'являється розряд, що формує прикатодну плазму.F) the radial (i.e., perpendicular to the upper surface of the target) component of the field is minimal, and the component tangential to the surface 4 of the field prevails. In the space above the target, the lines of force of the magnetic field have the form of an arch; in the electric field, the component radial to the surface of the target prevails. Between the anode (not shown in the drawing) and the Target, a voltage of 300-700 volts is applied, as a result of which a discharge appears, forming a near-cathode plasma.

Властивості плазми і процесу розпилення регулюють, змінюючи хімічний склад і тиск газів (10 7-10Па), електричну потужність розряду, форму напруги в часі. (они плазми бомбардують мішень і цим викликають розпилення. Підвищують електричну потужність пристрою і цим підвищують швидкість розпилення матеріалу мішені, наприклад, титану або нержавіючої сталі. За рахунок протікання в порожнині мішені о/р мішень 65 охолоджується; нагріта о/р витікає з мішені, а втікає нова, з сталою температурою.The properties of the plasma and the spraying process are regulated by changing the chemical composition and pressure of the gases (10 7-10 Pa), the electric power of the discharge, the shape of the voltage over time. (these plasmas bombard the target and thereby cause sputtering. They increase the electrical power of the device and thus increase the speed of sputtering of the target material, for example, titanium or stainless steel. Due to the flow in the cavity of the target, the o/r cools down the target 65; the heated o/r flows out of the target, and a new one escapes, with a constant temperature.

Довгі труби можуть бути нерухомі і прикріплені додатково тягами до магнітопроводу, що відповідає мішені,Long pipes can be stationary and additionally attached by rods to the magnetic circuit corresponding to the target,

зображеній на Фіг.2. В цьому випадку мішень повертають нижньою стороною догори після розпилення мішені до допустимої товщини стінки (наприклад, з 4 до 1,5мм), після чого розпилюють ту сторону, що була внизу. Довгі труби, виконані так, як це показано на фіг.3 або 4, можуть повертатися періодично, наприклад, на 120 градусівshown in Fig.2. In this case, the target is turned upside down after spraying the target to the permissible wall thickness (for example, from 4 to 1.5 mm), after which the side that was below is sprayed. Long pipes, made as shown in Fig. 3 or 4, can be rotated periodically, for example, by 120 degrees

Через 16 годин роботи, або обертатися під час напилення. В останньому випадку їх під'єднують до пристрою, що обертає, наприклад, до п'єзоелектричного двигуна (на кресленні не показаний).After 16 hours of operation, or rotate while spraying. In the latter case, they are connected to a rotating device, for example, to a piezoelectric motor (not shown in the drawing).

Пристрій найбільшої переваги, згідно Фіг.1 і Фіг.3, обладнаний екранами і тягами, що кріплять довгі труби до магнітопроводу. Довгі труби пристрою повертають імпульсно-періодично, в інтервали часу між розпиленням.The device of the greatest advantage, according to Fig. 1 and Fig. 3, is equipped with screens and rods that fasten long pipes to the magnetic circuit. The long pipes of the device are turned pulse-periodically, in time intervals between spraying.

Для цього тяги 10 ослаблюють (можливе обладнання їх механізмом з кулачками або ексцентриком, на кресленні уо не показаний), за декілька (3-10) секунд труби повертають навколо осі на 5-12 градусів, знов закріплюють, подають напругу на пристрій, об'єкт напилення вводять в простір розпилення. Розпилення мішені виконують від десятків хвилин до кількох годин, вмикаючи і вимикаючи напругу, потім повертання труб повторюють.To do this, the rods 10 are weakened (it is possible to equip them with a mechanism with cams or an eccentric, it is not shown in the drawing), in a few (3-10) seconds, the pipes are turned around the axis by 5-12 degrees, fixed again, voltage is applied to the device, the spraying object is introduced into the spraying space. Spraying the target is carried out from tens of minutes to several hours, turning the voltage on and off, then turning the tubes again.

Властивості і характеристики цього пристрою обумовлені ознаками його виконання. Виконання протяжної частини мішені у вигляді труб з розпилюваного матеріалу, які заповнені о/р, і напрямлені паралельно довгим 7/5 бтінкам магнітопроводу, дозволяє підвищити інтенсивність розпилення мішені при збереженні рівномірності напилювання за рахунок меншого теплового опіру між поверхнею мішені і о/р, при більшій формостійкості, ніж мішень прототипу. Інтенсивність підвищується в першу чергу внаслідок збільшення поверхні, що може розпилюватися, а також зменшення товщини мішені і перехідного теплового опору, що дає можливість подати на пристрій більшу електричну потужність.The properties and characteristics of this device are determined by the features of its performance. The execution of the extended part of the target in the form of tubes of the sprayed material, which are filled with air and directed parallel to the long 7/5 rods of the magnetic conductor, allows to increase the intensity of spraying the target while maintaining the uniformity of sputtering due to lower thermal resistance between the surface of the target and air, with greater dimensional stability than the prototype target. The intensity increases primarily due to an increase in the surface that can be sprayed, as well as a decrease in the thickness of the target and transient thermal resistance, which makes it possible to supply the device with greater electrical power.

Виконання магнітів на довгих стінках нахиленими до мішені таким чином, що силові лінії магнітного поля перетинають наріжну (верхню) поверхню довгих труб під кутом не більше 30 градусів, також напрямлене на підвищення інтенсивності розпилення, оскільки при цьому розпилюється майже вся поверхня мішені між магнітами, а збільшення розпилюваної поверхні веде до зменшення теплового опору мішені. Якщо силова лінія перетинає наріжну поверхню труби під кутом більше 30 градусів, індукція радіальної складової магнітного поля сч більше половини індукції загального поля, розпилення мішені в цьому місці простору практично припиняється, умови розпилення наріжної поверхні мішені перестають бути оптимальними. Оптимальні координати магнітів і) відносно перерізу труби можуть бути знайдені експериментальним або математичним моделюванням.The execution of magnets on long walls inclined to the target in such a way that the lines of force of the magnetic field cross the corner (upper) surface of the long pipes at an angle of no more than 30 degrees is also aimed at increasing the intensity of spraying, since in this case almost the entire surface of the target between the magnets is sprayed, and increasing the sprayed surface leads to a decrease in the thermal resistance of the target. If the force line crosses the corner surface of the pipe at an angle of more than 30 degrees, the induction of the radial component of the magnetic field is more than half of the induction of the total field, the spraying of the target at this point in space practically stops, the conditions for spraying the corner surface of the target cease to be optimal. Optimal coordinates of magnets i) relative to the pipe cross-section can be found experimentally or mathematically.

З'єднання довгих труб в кільцеподібний ланцюг призмами, бокові поверхні яких примикають до поверхні довгих труб з тепловим контактом, забезпечує можливість повертання або обертання довгих труб, дозволяє без с п зо переробки використати для розпилення майже всю поверхню довгих труб (до 8095 об'єму стінки труби), що сприяє підвищенню продуктивності пристрою за рахунок зменшення часу на допоміжні роботи (технічне ікс, обслуговування), підвищує ефективність пристрою, бо дозволяє нанести покриття на більшу кількість о підкладинок. Крім цього, можливе періодичне обертання труб через такі проміжки часу, за які умови розпилення змінюються достатньо мало. В цьому випадку процес розпилення не потребує коригування, ефективність - зв пристрою додатково підвищується за рахунок довгострокової стабільності процесу розпилення. Пристрій, що ї- забезпечує повертання довгих труб, у найпростішому випадку може бути виконаний як швидкороз'ємний гнучкий з'єднувач, розташований в вакуумній камері, що дозволяє багаторазово герметизувати патрубок після його відокремлення від трубопровода і повертання труб, наприклад, гумовий шланг. Можливий випадок, коли сама труба або цгліндричний патрубок трубопроводу, з'єднаний з трубою мішені, безпосередньо проходить через «The connection of long pipes into a ring-shaped chain with prisms, the side surfaces of which are adjacent to the surface of long pipes with thermal contact, provides the possibility of turning or rotating long pipes, allows to use almost the entire surface of long pipes for spraying without reprocessing (up to 8095 volume pipe wall), which contributes to increasing the productivity of the device by reducing the time for auxiliary work (technical X-ray, maintenance), increases the efficiency of the device, because it allows you to apply a coating to a larger number of substrates. In addition, it is possible to periodically rotate the pipes after such time intervals, during which the spraying conditions change little enough. In this case, the spraying process does not need to be adjusted, the efficiency of the device is additionally increased due to the long-term stability of the spraying process. The device that ensures the return of long pipes, in the simplest case, can be made as a quick-disconnect flexible connector located in a vacuum chamber, which allows repeatedly sealing the pipe after its separation from the pipeline and the return of the pipes, for example, a rubber hose. It is possible that the pipe itself or the cylindrical branch of the pipeline, connected to the target pipe, directly passes through "

Отвір в стінці вакуумної камери, з ущільненням труби або патрубка як уводу обертання (руху). з с Виявлено, що перегрів поверхні екранів внаслідок випромінювання плазми та дії частини електричного струму між катодом і анодом - струму на екрани, в будь-якому аналогічному пристрої магнетронного розпилення ;» призводить до спонтанних пробоїв ("іскрінь"), що порушують рівномірність напилення, стримують підвищення потужності пристрою.A hole in the wall of a vacuum chamber, with a pipe seal or nozzle as a rotation (movement) input. It was found that overheating of the screen surface due to plasma radiation and the action of a part of the electric current between the cathode and the anode is a current on the screens in any similar device of magnetron sputtering;» leads to spontaneous breakdowns ("sparks"), which disrupt the uniformity of sputtering, restrain the increase in the power of the device.

Експерименти виявили, що екрани пристрою, що заявляється, локалізують струм розряду на з поверхню -І мішені, запобігають збільшенню долі потужності розряду на екранах під побічною аркою силових ліній магнітного поля; для цього поверхня екранів віднесена від магнітів на деяку відстань, де діє ослаблене магнітне поле. ш- Побічний розряд полегшує умови виникнення основного розряду над мішенню, але здебільшого його потужність о не повинна бути більше кількох (0,5-5) процентів від основного. Виконання екранів у вигляді ріжка чи пластин 5ор З розпилювального матеріалу, що з'єднані через теплопровідні немагнітні призми тепловим контактом зExperiments revealed that the screens of the claimed device localize the discharge current on the surface of the -I target, prevent an increase in the share of the discharge power on the screens under the lateral arch of the magnetic field lines; for this, the surface of the screens is separated from the magnets at some distance, where the weakened magnetic field acts. ш- The side discharge facilitates the conditions for the occurrence of the main discharge over the target, but in most cases its power should not be more than a few (0.5-5) percent of the main one. Execution of screens in the form of a horn or plates 5or From spraying material connected through heat-conducting non-magnetic prisms by thermal contact with

Ме, магнітопроводом, при цьому бокові поверхні екранів перпендикулярні силовим лініям магнітного поля,Me, by a magnetic conductor, while the side surfaces of the screens are perpendicular to the lines of force of the magnetic field,

Кк напрямлене на підвищення швидкості розпилення шляхом збільшення електричної потужності пристрою.Kk is aimed at increasing the spraying speed by increasing the electrical power of the device.

Розташування внутрішньої бокової поверхні екранів перпендикулярно силовим лініям магнітного поля, що з цих екранів витікають, забезпечує "електронне дзеркало" - електрони розряду не бомбардують цю поверхню, а боб Міняють напрямок руху і повертаються в простір розряду. За рахунок такого розташування зменшується виділення тепла на екрані, підвищується густина плазми, підсилюється розпилювання мішені. Тепловий контакт (Ф, екранів з магнітопроводом, який охолоджується, забезпечує зниження температури екранів, підвищує питому ка потужність пристрою. Нове взаємоположення стінок магнітопроводу і магнітів дозволяє ізолювати побічну арку силових ліній між різними полюсами магнітів однієї стінки, розміщенням в просторі де ця арка має бо напруженість (індукцію) поля, достатню для виникнення розряду (побічної зони розпилення), теплопровідних немагнітних призм. Об'єм такого простору менший, ніж в прототипі, тому в технічному рішенні заявки екрани дозволяють забезпечити умови мінімального розпилення їх поверхні при менших габаритах екранів.The location of the inner side surface of the screens perpendicular to the lines of force of the magnetic field emanating from these screens provides an "electronic mirror" - the electrons of the discharge do not bombard this surface, but they change the direction of movement and return to the space of the discharge. Due to this arrangement, heat generation on the screen is reduced, plasma density is increased, and target spraying is enhanced. The thermal contact (F) of the shields with the magnetic conductor, which is cooled, ensures a decrease in the temperature of the shields, increases the specific power of the device. The new mutual position of the walls of the magnetic conductor and magnets allows to isolate the lateral arc of the power lines between the different poles of the magnets of the same wall, placing it in a space where this arc has intensity (induction) of the field, sufficient for the occurrence of a discharge (side spraying zone), heat-conducting non-magnetic prisms. The volume of such space is smaller than in the prototype, therefore, in the technical solution of the application, the screens allow to ensure the conditions of minimal spraying of their surface with smaller dimensions of the screens.

Застосування теплопровідних немагнітних призм зменшує тепловий опір від екранів до магнітопроводу. Матеріал мішені найчастіше має погану теплопровідність (титан, нержавіюча сталь), або чимало коштує (кремній), - 65 екрани ж можуть бути виготовлені тонкими, а теплопровідні призми (з міді, алюмінію) забезпечать тепловий контакт і додаткове зменшення температури екранів за рахунок меншого магнітного поля і меншого електричного струму на верхній поверхні екранів. Як показують експерименти, оскільки екран і найближча до об'єкта напилювання точка мішені внаслідок нового взаємоположення магнітів і стінок магнітопроводу можуть бути виконані на одному рівні, а побічна зона розпилення більш віддалена від робочої зони, розряд над побічноюThe use of heat-conducting non-magnetic prisms reduces the thermal resistance from the screens to the magnetic conductor. The target material most often has poor thermal conductivity (titanium, stainless steel), or costs a lot (silicon), - 65 screens can be made thin, and thermally conductive prisms (made of copper, aluminum) will provide thermal contact and an additional decrease in the temperature of the screens due to a smaller magnetic field and lower electric current on the upper surface of the screens. As the experiments show, since the screen and the target point closest to the sputtering object due to the new interposition of the magnets and the walls of the magnetic circuit can be made at the same level, and the side sputtering zone is further away from the working zone, the discharge above the side

ЗОНОЮ і взагалі його доля потужності, в порівнянні з прототипом, значно (2-4 рази) зменшена, що підвищує ефективність пристрою.ZONE and in general its share of power, in comparison with the prototype, is significantly (2-4 times) reduced, which increases the efficiency of the device.

Застосування запропонованого пристрою забезпечує наступне.Application of the proposed device ensures the following.

Комбінація Ш-подібного магнітопровода протяжного пристрою і мішені, довга частина якої виконана у вигляді труб, дозволяє одержати підвищену міцність на згин і скручення пристрою, використати в якості мішені труби, 70 утякі за співідношенням товщини стінки довжини і діаметру не могли б бути використані аналогом, насамперед, при довжині пристрою 2-6 метрів. Пристрій може бути використаний як при вертикальному, так і горизонтальному розташуванні довжини мішені.The combination of the W-shaped magnetic wire of the extension device and the target, the long part of which is made in the form of pipes, allows you to obtain increased bending and twisting strength of the device, to use pipes as a target. first of all, when the length of the device is 2-6 meters. The device can be used both vertically and horizontally along the length of the target.

Збільшується ефективність пристрою за рахунок можливості підвищення його питомої потужності, в порівнянні з прототипом однакових габаритів, (до 45-70Вт на кв.см мішені) внаслідок сукупної дії нових ознак, 7/5 що ведуть до зменшення теплового опіру мішені і екранів.The efficiency of the device increases due to the possibility of increasing its specific power, in comparison with the prototype of the same dimensions, (up to 45-70W per square cm of the target) due to the combined action of new features, 7/5 that lead to a decrease in the thermal resistance of the target and screens.

Ефективність пристрою підвищується і в наслідок зменшення витрат на його виготовлення, експлуатацію.The efficiency of the device increases as a result of reducing costs for its manufacture and operation.

Для розпилення можуть бути використані стандартні труби, що виготовляються для хімічної промисловості по існуючим ТУ. В порівнянні з прототипом, можливість використання запропонованого пристрою, підвищує якість напилюваних шарів, наприклад, плівок металів, інтерметалідів, оксидів, деяких хімічних сполук, декоративних го та теплозберігаючих покрить архітектурного скла великих розмірів.For spraying, standard pipes manufactured for the chemical industry according to existing specifications can be used. Compared to the prototype, the possibility of using the proposed device increases the quality of sprayed layers, for example, films of metals, intermetallics, oxides, some chemical compounds, decorative glass and heat-saving coatings of architectural glass of large sizes.

Claims

The formula of the invention is not p. . and

1. An extended device for magnetron sputtering of materials, containing a cooling system, a W-shaped magnetic system of peripheral and central magnets, which are locked by opposite poles with (o) a magnetic conductor and located on the inner side surface of the peripheral and central walls of the magnetic conductor, screens above the magnetic system, a target closed in a chain, the sprayed surface of which is placed between the poles of the magnets facing it, which differs in that the long part of the target is made in the form of at least two long pipes connected by short parts, the axes of these pipes are directed parallel to the long walls of the magnetic conductor , and the poles of the magnets on the long walls of the magnetic circuit are inclined like this. in such a way that the lines of force of the magnetic field cross the outer surface of the long pipes at an angle of no more than 30 o degrees.

2. The device according to claim 1, which is characterized by the fact that the long pipes are connected to the device, which provides a return to. or rotating them around an axis. what-

C. The device according to claim 1, which is characterized by the fact that it is equipped with rods that fasten long pipes to the walls of the magnetic circuit.

4. The device according to claim 1, which differs in that the short parts of the target are made in the form of half-pipes or short pipes, the inner cavity and walls of which are connected at the ends, respectively, with the cavity and walls of the long pipes, and the short parts of the target are connected by the side surface with nozzles of the pipeline with cooling liquid, and the axis of these nozzles is parallel to the axes of the long pipes.

5. The device according to claim 1, which differs in that the short parts of the target are made in the form of prisms, the side surfaces of which are adjacent to the side surface of long pipes with thermal contact, and the outer surface of these prisms is flat or cylindrical.

6. The device according to claim 1, which differs in that the screens are made in the form of a horn or plates of sprayed -I material and are connected to the magnetic conductor by thermal contact through heat-conducting non-magnetic prisms, while the side surfaces of the screens are perpendicular to the lines of force of the magnetic field. -I ("c) b 50 - F) ime) 60 b5