Магнетронные распылительные системы, Цилиндрические коаксиальные магнетронные системы - Нанесение антидеструкционных покрытий на топливные и кислородные баки космических аппаратов
Цилиндрические коаксиальные магнетронные системы
Первоначально для распыления различных материалов в основном использовались цилиндрические коаксиальные магнетронные распылительные системы (МРС) нормального и инверсного типа [8].
На рис.7 приведены схематические конструкции таких систем. Магнитное поле создается в них либо за счет внешнего соленоида и заполняет все пространство между электродами и подложкой, либо постоянными магнитами, которые создают локализованное дугообразное поле.
В первом случае (рис.7 а, б) величина магнитного поля создается такой, что она достаточна для замагничивания электронов, но мала для замагничивания ионов.
При зажигании газового разряда формируется плазменная область, которая представляет собой плазму отрицательного свечения тлеющего разряда. Процессы ионизации, возбуждения, свечения газа происходят в основном в этой области за счет столкновения вторичных катодных электронов с молекулами газа.
![цилиндрические коаксиальные мрс](/images/image007-3174.png)
Рис.7. Цилиндрические коаксиальные МРС
- 1 - катод-мишень; 2 - анод; 3 - подложка; 4 - соленоид; 5 - постоянные магниты.
Распыляют материал катода (мишени) и инициируют вторичную эмиссию электронов, которые необходимы для поддержания разряда, ионы, идущие из плазмы на катод. Катодные вторичные электроны также ускоряются полем прикатодного слоя, но благодаря закручивающему действию на них магнитного поля предотвращается бомбардировка ими подложки, а также уход их на анод по короткому пути.
В магнетронном разряде, за счет того, что электроны в скрещенных полях движутся по траекториям типа циклоиды, можно получить высокую плотность тока при низком давлении рабочего газа и высокую скорость распыления материала мишени.
Основной проблемой данного типа МРС является уход электронов вдоль силовых линий магнитного поля на торцы электродной системы. Это приводит к неравномерному распылению мишени. Для предотвращения этого эффекта используют различные методы, например, снабжают катод торцевыми отражателями в виде дисков и плоских колец, которые способствуют осцилляции электронов в плазме разряда вдоль силовых линий магнитного поля и дополнительному увеличению траектории в межэлектродном промежутке.
Для повышения равномерности распыления катода применяются длинные соленоиды с однородным магнитным полем, а также специальные магнитопроводы [9]. Все это увеличивает массу, размеры и усложняет конструкцию установок, но не приводит к абсолютной равномерности распыления из-за ухода ионов на торцы системы и к снижению их концентрации на краях МРС.
Для устранения недостатков, присущих МРС с внешними соленоидами, рассмотренными выше, вместо соленоидов применялись постоянные магниты (рис.7 в, г), что значительно упростило конструкцию МРС. Постоянные магниты создают локализованное около катода поле с дугообразными силовыми линиями. Плазма при этом локализуется около катода в области "магнитных туннелей", где напряженность поля максимальна. Туннельная форма магнитного поля препятствует уходу электронов на торцы МРС. Такие системы обеспечивает достаточно высокую однородность напыляемых пленок по толщине, хотя имеет место некоторая неравномерность распыления катода.
Похожие статьи
-
Термин "физическое газофазное осаждение" описывает два основных способа нанесения покрытий: испарение и распыление. Первоначально метод ФГО применялся...
-
Вакуумные ионно-плазменные методы нанесения покрытий В настоящее время существует множество различных способов нанесения покрытий. Наиболее...
-
Цель работы - разработка оборудования для нанесения равномерных антидеструкционных покрытий на подложки большой площади (топливные и кислородные баки...
-
Аргон имеет низкое значение энтальпии, что делает его малопригодным для использования в качестве однокомпонентной плазмообразующей среды. Высокая...
-
Оптическая система - Применение ионного микроскопа
Схема колонны СГИМ Для фокусировки и отклонения ионного пучка используется электростатическая оптическая схема, аналогичная системам со сфокусированным...
-
Электровакуумный прибор, работа которого основана на взаимодействии электронного потока и бегущей волны, впервые предложил и запатентовал американский...
-
Электронно-лучевые пучки широко используются в технологическом оборудовании для нагрева, сварки, плавки, размерной обработки, распыления, фундаментальных...
-
Одна из основных тенденций современной микроэлектроники - увеличение степени интеграции, объединение на одном кристалле или в одном корпусе максимального...
-
Hewlett Packard намеревается применить для охлаждения интегральных схем технологии, разработанные для струйных принтеров. Эта разработка позволит...
-
Общие вопросы При конструировании замедляющей системы обычно приходиться решать две основные задачи: 1. Выбор конструкции замедляющей системы ( диаметр и...
-
В последнее время наметился спрос на малые космические аппараты (МКА), которые могут выполнять различные задачи, как военного, так и мирного назначения....
-
Система менеджмента качества - совокупность организационной структуры, методик, процессов и ресурсов, необходимых для общего руководства качеством....
-
ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ. - Надежность систем автоматизации
Если в результате проектирования нерезервированной системы не удается обеспечить требуемую безотказность, можно применять следующие методы повышения...
-
Устройство и принцип работы основных аппаратов - Особенности переработки нефтепродуктов
Электродегидратор Электродегидратор 2ЭГ-160-2 представляет собой горизонтальный цилиндрический аппарат емкостью 200 м3, внутренним диаметром 3400 мм и...
-
Введение - Электрическая структурная схема микропроцессорной системы
Характерная черта научно-технического прогресса, определяющего дальнейший мощный подъем общественно-технического производства: широкое внедрение...
-
В основе усилительных и генераторных ламп бегущей волны в широком смысле слова лежит длительное взаимодействие электронов с бегущей электромагнитной...
-
Выбор системы электропривода - Скиповой электропривод
На шахтных подъемных машинах (ШПМ) мощностью свыше 2500 кВт в настоящее время используют электропривод постоянного тока. В течение длительного времени...
-
Согласно международной классификации поврежденные трубопроводы подвергаются восстановлению путем нанесения на внутреннюю поверхность стенки трубопровода:...
-
Рис. 1.3. Типовые конструкции охлаждающих агрегатов серии "LAM" Для рассеивания большого количества тепла в маленьком объеме, использование охлаждающих...
-
Актуальность и современное состояние проблемы Теплопроводящий охлаждающий агрегат электронный Основными тенденциями электронных средств в...
-
Представители Fujitsu Laboratories сообщили об успехах, которых им удалось добиться при использовании углеродных нанотрубок в качестве средства...
-
Теплопроводящая трубка представляет собой полую медную трубку, которая в вакуумной среде заполняется жидкостью и запаивается с обеих сторон. Эта жидкость...
-
В зависимости от конструкции устройства в качестве теплостока может быть использован специальный радиатор, шасси или корпус устройства. Во всех случаях...
-
Основными признаками загрязнения топливной системы являются: - Затрудненный запуск двигателя; - Неустойчивая работа двигателя на холостом ходу и...
-
Установки плазменного нанесения покрытий - Электротехнологические плазменные установки
Нанесение коррозионно-стойких, жаропрочных и других защитных покрытий осуществляется методами напыления и наплавки. При напылении плазмой частицы...
-
Отложения на стенках устройств осадка в виде твердого и трудноудаляемого слоя из-за содержания в воде минеральных солей (преимущественно магния и...
-
Устройство шаговых двигателей Двигатели с переменным магнитным сопротивлением [стр. 4, 2] Шаговые двигатели с переменным сопротивлением имеют несколько...
-
Электронная микроскопия - Обработка на сверлильных станках
Появление электронного микроскопа, имеющего разрешающую способность, в десятки раз большую, чем световой микроскоп, позволило подробно изучить такие...
-
Высокоскоростные методы штамповки - Способы формообразования конструкционных материалов
Особенностью таких методов является высокая скорость деформирования в соответствии с высокими скоростями преобразования энергии. Кратковременное...
-
Внутренние кольца подшипников насаживаем на валы с натягом; значение которого соответствует полю допуска к6, а наружные кольца в корпус - по переходной...
-
Принцип действия рассматриваемого электропривода состоит в следующем: при отклонении положения панели СБ от оптимального положения относительно светового...
-
Функциональная схема системы автоматизации приведена на рис. Э1. В дополнение к существующим подсистемам включены следующие: АСК концентрации входящей...
-
Для следующей системы требуется рассчитать компенсатор по каналу воздействия: Требуется рассчитать компенсатор по каналу воздействия. Для того чтобы...
-
Автоматическая система охранной сигнализации широко используется при оснащении различных типов помещений (жилые, производственные, складские, учреждения...
-
Модели слоистых грунтовых систем, включающие в себя модель МТ, расположенного по направлению потока воды, и с различной укладкой прослоев льда...
-
Основными параметрами и характеристиками ЛБВ являются: 1) коэффициент усиления ; 2) диапазон рабочих частот ; 3) коэффициент шума ; 4) максимальная...
-
Краткие сведения об источниках и системах водоснабжения, очистке воды - Инженерные сети
Системы питьевого водоснабжения должны обеспечивать водопотребление на: -- питьевые и хозяйственные нужды населения (в жилых зданиях, на общественных...
-
Системы автоматизированного проектирования (САПР) в настоящее время являются во многих случаях единственно возможными методами при конструировании новых...
-
Системы автоматического регулирования, контроля и управления
Функциональные схемы систем автоматического регулирования, контроля и управления Под управлением понимают такую организацию процесса, которая...
-
PUMA (расшифровывается как Programmable Universal Machine for Assembly или Programmable Universal Manipulation Arm) -- промышленный робот-манипулятор,...
Магнетронные распылительные системы, Цилиндрические коаксиальные магнетронные системы - Нанесение антидеструкционных покрытий на топливные и кислородные баки космических аппаратов