Магнетронний розпилювальний пристрій

1. Магнетронное распылительное устройство для нанесения покрытия в вакууме, содержащее кольцевой анод, катод - мишень из распыляемого материала и расположенную с нераспыляемой стороны мишени магнитную систему, содержащую установ ленные с зазором один относительно другого по меньшей мере три концентрично расположенных элемента, два из которых выполнены в виде постоянных магнитов, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что внешний магнитный элемент выполнен в виде полюсного наконечника, имеющего в разрезе П-образную форму, торцевая поверхность магнитов, направленная в сторону мишени, выполнена конической, а торцевая поверхность полюсного наконечника выполнена с внутренней фаской, причем угол конусности и угол наклона фаски совпадают. 2. Устройство по п. 1 , о т л и ч а ю щ е е с я тем, что на торцевой поверхности магнитов установлены конические накладки. 3. Устройство по п. 1-2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что угол конусности составляет 3-5° к поверхности мишени. Изобретение относится к технологии тонких пленок и может быть использовано в микроэлектронике и СВЧ-технике. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство, содержащее кольцевой анод, катод-мишень из распыляемого материала и расположенную с нераспыляемой стороны мишени магнитную систему, содержащую установленные с зазором один относительно другого по меньшей мере три концентрично расположенных элемента, два из которых выполнены в виде постоянных магнитов. • Недостатками этого устройства являются низкий коэффициент использования ма териала и неоднородность получаемого конденсата из-за наличия одной зоны эрозии. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования магнетронного распылительного устройства путем создания нескольких зон неоднородного магнитного поля, что обеспечит распыление большей поверхности катода и повысит эксплуатационные параметры. Поставленная задача решается тем, что в магнетронном распылительном устройстве, содержащем кольцевой анод, катод-мишень из распыляемого материала и расположенную с нераспыляемой стороны мишени магнитную систему, содержащую установленные с зазором один относитель с N N. О 5226 но другого по меньшей мере три концентрично расположенных элемента, два из которых выполнены в виде постоянных магнитов, согласно изобретению, внешний магнитный элемент выполнен в виде полюсного наконечника, имеющего в разрезе Побразную форму, торцевая поверхность магнитов, направленная в сторону мишени, выполнена конической, а торцевая поверхность полюсного наконечника выполнена с внутренней фаской, причем угол конусности и угол наклона фаски совпадают. Кроме того, зто^ же результат можно получить, установив на торцевой поверхности магнитов конические накладки, угол конусности составляет при этом 3-5° к поверхности мишени. Совокупность существенных признаков изобретения обеспечивает горение разряда с двумя зонами плотной плазмы, что увеличивает площадь распыления поверхности катода и повышает эксплуатационные параметры. Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен общий вид магнетронного распылительного устройства. Магнетронное распылительное устройство состоит из плоской охлаждаемой магнитной системы, содержащей установленные с зазором один относительно другого концентрично расположенные постоянные цилиндрический 1 и кольцевой 2 магниты, укрепленные на дисковом магнитопроводе 3, а внешний магнитный элемент, выполненный в виде полюсного наконечника 4, имеющего в разрезе П-образную форму. Верхняя торцевая поверхность магнитов 1 и 2 выполняется конической, либо на ней устанавливают конические накладки 5 из магнитомягкого железа, угол конусности 3-5°, а торцевая поверхность полюсного наконечника 4 выполняется с внутренней фаской, причем угол конусности и угол наклона фаски совпадают, Устройство содержит полости 6 для циркуляции охлаждающей жидкости, катод-мишень 7, кольцевой анод 8, подложкодержатель 9 и источник 10 питания. При этом магнитная система расположена с нераспыляемой стороны катода-мишени 7. v " Магнетронное распылительное устройство работает следующим образом. » Постоянное напряжение, подаваемое между катодом-мишенью 7 и кольцевым ' 5 30 35 40 45 анодом 8, вызывает зажигание разряда, как правило, с одной зоной плотной плазмы, локализуемой в той части катода-мишени 7, где горизонтальная составляющая напряженности магнитного поля имеет большую величину. Однако подбором сечения цилиндрического 1 и кольцевого 2 магнитов и расстояния между ними и полюсным наконечником 4, а также при использовании конических накладок 5 из магнитомягкого железа, выдавленных с возвышен *эм под углом 3-5° и установленных на магнитах 1 и 2, и заточкой верхнего торца полюсного наконечника 4 под тем же углом можно получить такую топографию магнитных силовых линий, при которой горизонтальные составляющие напряженностей магнитного поля над полостями 6 для циркуляции охлаждающей жидкости на расстоянии 5-6 мм от поверхности катода-мишени 7 будут иметь одну и ту же величину. Тот же эффект можно получить, изменив профиль верхних торцевых поверхностей цилиндрического 1 и кольцевого 2 магнитов, заточив их под углом 3-5° к поверхности катода-мишени 7, При зажигании разряда, в условиях примерного равенства горизонтальных составляющих напряженностей магнитного поля над полостями 6 для циркуляции охлаждающей жидкости, у поверхности катода-мишени 7 возникает две зоны плотной плазмы как в низковольтном, так и в высоковольтном режимах горения разряда. Использование профильных накладок, установленных на магнитах 1 и 2, или их заточка на конус приводит еще и к тому, что принудительное искривление силовых линий магнитного поля вблизи поверхности катода-мишени 7 существенно уменьшает бомбардировку подложки быстрыми электронами, вышедшими из катода-мишени 7, а следовательно, снижает неконтролируемый разогрев конденсата на подложке. Использование магнетронного распылительного устройства с двумя или более зонами плотной плазмы позволяет при прочих равных условиях улучшить однородность получаемых пленок, увеличить коэффициент использования материала и скорость осаждения конденсата, так как в распылении участвуют несколько зон эрозии. I 5226 Упорядник Замовлення 600 Техред М.Моргентал Коректор О. Густи Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53. Львівська пл., 8 Виробничо-видавничмй комбінат "Патент", м. Ужгород, вул.ГагарІна, 101