Наиболее эффективными магнетронными системами коаксиального типа являются конструкции

Усовершенствование коаксиальных систем привело к созданию катода «катушечного» типа (рис. 1.20, б). Такая конструкция позволяет значительно увеличить интенсивность разряда благодаря осцилляции электронов вдоль поверхности катода между его торцевыми дисками. Однако существенным недостатком этой системы является неравномерное распыление цилиндрической мишени: более сильное в центральной части и слабое у торцевых дисков.

Наиболее эффективными магнетронными системами коаксиального типа являются конструкции, приведенные на рис. 1.20, в и рис. 1.20, г. Катод из распыляемого материала выполняется в виде трубы. Магнитная система может располагаться внутри катода (рис. 1.20, в), при этом распыляется его внешняя поверхность, вокруг которой располагаются подложки. В случае расположения магнитной системы снаружи цилиндрического катода распыляется его внутренняя поверхность, и изделия размещаются внутри катода (рис. 1.20, г). Плазма локализуется у распыляемой поверхности с помощью кольцевых арочных магнитных полей, формируемых набором магнитов с кольцевыми полюсными наконечниками. Плотность тока на мишени составляет в среднем до 80 мА/см2, а значения удельной мощности достигают 40 Вт/см2.

На рис. 1.20, д показана МРС, состоящая из полусферического вогнутого катода, дискового подложкодержателя под ним, кольцевого анода, а также двух электромагнитных катушек, создающих квадрупольное магнитное поле в области разряда. При зажигании разряда перед катодом образуется кольцеобразная область магнитной ловушки, в которой магнитное и электрическое поля пересекаются под прямым углом. В этой области наиболее высокая степень ионизации атомов рабочего газа, вследствие чего катод на кольцевом участке между экватором и полюсом интенсивно распыляется. Однако параметры разряда в данной МРС нестабильны, а выполнение полусферического катода сложно.

На рис. 1.20, е приведена конструкция с цилиндрическим полым катодом. МРС выполнена в виде автономного источника распыляемого материала, устанавливаемого на вакуумной камере. Недостатком данной МРС является недостаточная эффективность магнитной системы, которая не обеспечивает эффективной локализации плазмы и не в полной мере защищает подложки от бомбардировки заряженными частицами. Кроме того, значительная часть распыляемого материала перераспыляется внутри катода и не попадает на подложки, при этом невозможно обеспечить высокой равномерности осаждения пленки.

МРС с коническим катодом является высокоэффективной и используется в промышленном оборудовании (рис. 1.20, ж). Магнитная система дает возможность сконцентрировать магнитное поле у распыляемой поверхности мишени, что

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector