УАС могут иметь как цилиндрическую конфигурацию, так и прямоугольную протяженную

приведен модернизированный ИИ Кауфмана, отличающийся от конструкции, приведенной на рис. 2.4 тем, что он содержит несколько термокатодов (мультикатодную систему 1), несколько анодов (мультианодную систему 2) и многополюсную распределенную магнитную систему (мультиполевую магнитную систему 3). Наличие этих систем позволяет формировать в объеме ИИ распределенную по всему объему источника плазму, что повышает интенсивность и однородность пучка и позволяет работать при низких давлениях рабочего газа (до 10-3 Па и ниже). ИОС 4 из графитовых и кремниевых сеток позволяет управлять параметрами ионного пучка. Плотность тока ионов достигает 1,5-2 мА/см2, энергия ионов составляет 0,5-3 кэВ.

На рис. 2.5, б показан ИИ типа ускорителя с анодным слоем (УАС), содержащий кольцевой анод 6 и электромагнитную систему, состоящую из катода 5, магнитопровода 7 и электромагнита 8. Плазма локализуется в зазоре между катодом и анодом, и ионный пучок трубчатой конфигурации формируется на выходе из ИИ. Плотность тока в пучке достигает 10 мА/см2, а энергия ионов составляет 0,8-3 кэВ.

УАС могут иметь как цилиндрическую конфигурацию, так и прямоугольную протяженную (рис. 2.6), которая предназначена для травления и очистки поверхности изделия, перемещаемого относительно ИИ на конвейере или вращающемся барабане.

 

На рис. 2.5, в изображен ИИ типа УЗДП. Он относится к тому же классу плазменных ускорителей, что и УАС, но отличается более низкой энергией ионов (50-250 эВ) и большими плотностями тока (до 20 мА/см2). ИИ имеет керамический канал 9 овальной формы, в котором расположен анод 6 с отверстием, через которое в ИИ подается газ. В плоскости, перпендикулярной стенкам канала, установлен вольфрамовый термокатод 5. С помощью магнитопровода 7 и электромагнитов 8 в канале создается магнитное поле, силовые линии которого перпендикулярны силовым линиям электрического поля. При работе ускорителя в керамическом канале формируется протяженный слой, в котором образуются и ускоряются ионы. Ионный пучок кольцеобразной формы формируется на выходе канала ускорителя.

ИИ магнетронного типа занимают промежуточное положение между УАС и УЗДП. На рис.2.7, а показана схема магнетронного ИИ с ленточными пучками, созданного по принципу УАС. В корпусе ИИ установлен катодный блок в виде набора рамок 1, выполненных из магнитомягкого материала, внутри которого размещен плоский анод 2. Магнитная система на базе электромагнитной катушки формирует сильное магнитное поле параллельно поверхности анода между полюсами 3 в катодном блоке. В результате в зазорах между катодными рамками и анодом формируются области скрещенных электрического и магнитного полей, в которых возбуждается плазма магнетронного разряда. Поле анода выталкивает ионы из плазмы разряда, в результате чего на выходе из зазора между катодными рамками формируются ленточные пучки, направляемые на обрабатываемую подложку 4. Для обеспечения равномерности травления целесообразно перемещать обрабатываемую пластину 4 поперек ионных пучков. Рабочее напряжение ионного источника составляет 700-1200В, ток – до 0,5А. Плотность тока ионов достигает 2,5 мА/см2, энергия ионов составляет 0,35-1 кэВ. Общий вид магнетронного ИИ с ленточными пучками показан на рис. 2.7, б.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector