RU1808024C - Устройство дл реактивного магнетронного нанесени покрытий в вакууме - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к акустике и аку- стоэлектронике, в частности к области нанесени  диэлектрических и пьезоэлектрических пленок на поверхность подложки методом плазменно-реактивного распылени  металлической мишени в вакууме. Пленки могут быть использованы в качестве источников и приемников акустических колебаний, примен емых в медицинской диагностике, акустическом зондировании земной поверхности, акселерометрах давлени  и т.д. Выполнение поверхности кольцевого анода, размещенного между металлической мишенью катодного узла и подложкодержателем, с выступами позвол ет проводить качественный рост диэлектрической пленки на подложку . На поверхности анода также растет диэлектрический слой, однако из-за наличи  внутренних напр жений по достижении некоторой толщины отрываетс  этими напр жени ми пленка от поверхности анода и происходит его самоочищение. Новым в изобретении  вл етс  выполнение рельефной поверхности анода в виде остроконечных выступов. Благодар  этому на остри х анода пленка не напыл етс , а во впадинах между выступами- образуетс  пористое покрытие , которое легко отскакивает при атмосферном давлении.и комнатной температуре, что обеспечивает самоочищение катода. 1 ил. ел с

Description

Изобретение относитс  к акустике и акустоэлектронике, в частности к области нанесени  диэлектрических и пьезоэлектрических пленок на поверхность подложки методом плазменно-реактивного распылени  металлической мишени в вакууме. Пленки могут быть использованы в качестве источников и приемников акустических колебаний, примен емых в медицинской диагностике, акустическом зондировании земной поверхности, акселерометрах давлени  и т.д.

Целью изобретени   вл етс  увеличение срока службы анода.

На чертеже представлено устройство дл  реактивного нанесени  диэлектрических пленок в вакууме.

Устройство состоит из вакуумной камеры 1 с патрубками 2 и 3, расположенными в подложкодержателе 4 и втором кольцевом аноде 5 соответственно, катода-мишени б из распыл емого материала, магнитной системы 7, первого кольцевого анода 8, нагревател  9 подложки и подложки 10, расположенной на подложкодержателе.

Устройство работает следующим образом .

Через патрубок 2 вакуумна  камера откачиваетс  до давлени  10 2 - 10 Па, затем

00

о

00

о

ю

CJ

после нагрева подложки 10 до заданной температуры в камеру напускаетс  активный газ, например кислород, до необходимого давлени , К катоду-мишени б прикладываетс  отрицательный потенциал и в камере 1 зажигаетс  разр д. Ионы рабочего газа бомбардируют и распыл ют металлическую мишень 6. Продукты химической реакции активного газа и распыленного материала, осажда сь на подложке, формируют диэлектрический слой. Одновременно пленка вырастает на поверхности первого анода. Однако эта пленка не однородна по своему составу на разных участках анода. В частности , на остри х пленка не напыл етс , а во впадинах между выступами напыл етс  пористое покрытие, которое легко отскакивает при атмосферном давлении и комнатной температуре. Можно указать две причины подобного  влени : перва  -- рост пленки происходит в сильно деформированном электрическом поле, втора  - покрытие растет под разными углами к направлению потока частиц, т.е. ориентаци  пленки, вырасшей на разных гран х одного выступа, различна и пленка разрываетс , Таким образом происходит самоочищение анода, т.е. пассиваци  отсутствует.

Пример конкретного выполнени .

Рассмотрим предложенное устройство дл  нанесени  диэлектрических пленок при напылении оксида цинка. В качестве мишени используетс  цинковый диск, в качестве активного газа - кислород при общем давлении 1,33-0,4 Па. Предварительный нагрев 200-400°С. Стабильное горение разр да плазмы наблюдалось в течение 11ч при напр жении 560-630 В и токе разр да 300-350 мА. Скорость роста пленки оксида цинка измен етс  в пределах 5-10 мкм/ч в

зависимости от рассто ни  между подложкой и мишенью и материалом подложки. В результате были получены пленки толщиной от 1 до 70 мкм.

За вл емое устройство обеспечивает стабильное горение плазмы и, как следствие , устойчивое протекание плазмохимиче- ской реакции при напылении на подложках диэлектрических и пьезоэлектрических пленок , Следует подчеркнуть, что указанные достоинства технологического процесса позвол ют выращивать пьезоэлектрические пленки в широком диапазоне толщин (1-100 мкм), обладающих монокристаллической

структурой, что  вл етс  гарантией их высокого качества и обеспечивает им конкурентоспособность в применении в различных устройствах акустики и акустоэлектроники. Кроме того, немаловажным фактором дл 

массовости производства изготовлени  пленок на основе за вл емого устройства  вл етс  высока  скорость их напылени  (8- 10 мкм/ч).

Claims (1)

1. Формулаизобретени 

   Устройство дл  реактивного магнетрон- ного нанесени  покрытий в вакууме, содержащее источник активного газг, изолированные один от другого подлож (содержатель и катодный узел с металлической мишенью и по меньшей мере один кольцевой анод с рельефной поверхностью, размещенный между подложкодержателем и мишенью, отличающеес  тем, что.

   с целью увеличени  срока службы анода, подложкодержатель и катодный узел изолированы через диэлектрический элемент, а рельефна  поверхность анода, установленного внутри элемента, выполнена в виде

   остроконечных выступов.

   Редактор

   Составитель В.Колосов Техред М.Моргентал

   Корректор М.Самборска 

   Заказ 1395Тираж Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., 4/5