CN2471791Y - 一种沉积高质量薄膜低温等离子体装置 - Google Patents

一种沉积高质量薄膜低温等离子体装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种沉积高质量薄膜低温等离子体装置,包括阴极弧等离子体源、真空靶室,阴极弧等离子体源与真空靶室之间通过磁螺旋管相连,在磁螺旋管内设有螺旋线圈,在磁螺旋管外设有磁场;本实用新型可过滤阴极弧等离子体中的颗粒团和中性大粒子,仅留下质量和能量相对均匀的纯离子,并减少了等离子体的损失,使沉积形成的薄膜表面光滑,缺陷少,沉积温度低,与衬底结合良好,质量高并容易控制,并可在室温下制备出质量优异的薄膜材料。

Description

一种沉积高质量薄膜低温等离子体装置
本实用新型涉及一种低温等离子体薄膜沉积装置。
用低温等离子体技术沉积薄膜材料及进行材料表面处理在国际上得到了飞速发展。已被广泛地应用在半导体、微电子、光学、机械、新材料等工业领域。涉及不同种类的低温等离子体技术的设备已在全球形成约每年几百亿美元的巨大市场。阴极弧等离子体沉积薄膜是近十年来发展最为迅速的真空镀膜技术之一，已大规模的用于工业生产和科学研究。其主要优点是设备的结构和工艺简单，离化率最高，高速度、高效率。然而，阴极弧在产生离子的同时，严重影响了沉积薄膜的质量。因此降低乃至消除这些中性粒子团可显著提高成膜的质量，并可能制备出特别性质的高质量薄膜材料。
国际上大量进行有关磁过滤阴极弧放电等离子体沉积薄膜研究也是近几年的事情。研究首先集中在阴极弧等离子体诊断，放电弧稳定性控制，粒子过滤效率等基础研究问题上。在运用该技术进行薄膜制备方面，较多的是沉积四面体键非晶碳膜，并取得了理想的结果。其它种类的薄膜沉积研究相对较少。国内仅有一些零散的有关过滤型阴极弧放电沉积薄膜的介绍。
本实用新型的目的是为了提供一种可过滤阴极弧等离子体中的颗粒团和中性大粒子，仅留下质量和能量相对均匀的纯离子，并减少了等离子体的损失，使沉积形成的薄膜表面光滑，缺陷少，沉积温度低，与衬底结合良好，质量高并容易控制，并可在室温下制备出质量优异的薄膜材料的一种沉积高质量薄膜低温等离子体装置。
本实用新型的目的可通过如下措施来实现：
一种沉积高质量薄膜低温等离子体装置，包括阴极弧等离子体源、真空靶室，阴极弧等离子体源与真空靶室之间通过磁螺旋管相连，在磁螺旋管内设有螺旋线圈，在磁螺旋管外设有磁场。
本实用新型相比现有技术具有如下优点：
1、本实用新型对阴极弧离子源的离子束进行磁过滤，同时利用磁过滤管的转折将离子束中的颗粒团和中性大粒子过滤掉，仅留下质量和能量相对均匀的纯离子，并减少了等离子体的损失，使沉积形成的薄膜表面光滑，缺陷少，沉积温度低，与衬底结合良好，质量高并易控制。
2、本实用新型不但可以形成高质量的常规金属、化合物、陶瓷等薄膜材料，还可在低温环境下合成如金刚石、立方氮化硼及β相碳氮等新奇亚稳态相晶体。
2、本实用新型还为材料薄膜沉积过程的微观机理研究提供了理想的手段。
本实用新型的具体结构由以下附图给出：
图1是本实用新型的结构示意图
1—阴极弧等离子体源  2—磁螺旋管  3—螺旋线圈
4—磁场  5—真空靶室
本实用新型还将结合附图实施例作进一步详述：
参照图1，一种沉积高质量薄膜低温等离子体装置，包括阴极弧等离子体源1、真空靶室5，连接阴极弧等离子体源1与真空靶室5的导管为磁螺旋管2，在磁螺旋管2内设有螺旋线圈3，在磁螺旋管2外设有磁场4。
所述的磁螺旋管2呈“S”形。
所述的磁螺旋管2呈四分之一准圆形。
在所述的磁螺旋管2上还可设有转折带。

Claims (4)

1、一种沉积高质量薄膜低温等离子体装置，包括阴极弧等离子体源(1)、真空靶室(5)，其特征在于连接阴极弧等离子体源(1)与真空靶室(5)的导管为磁螺旋管(2)，在磁螺旋管(2)内设有螺旋线圈(3)，在磁螺旋管(2)外设有磁场(4)。
2、如权利要求1所述的一种沉积高质量薄膜低温等离子体装置，其特征在于所述的磁螺旋管(2)呈“S”形。
3、如权利要求1所述的一种沉积高质量薄膜低温等离子体装置，其特征在于所述的磁螺旋管(2)呈四分之一准圆形。
4、如权利要求1、2、3所述的一种沉积高质量薄膜低温等离子体装置，其特征在于在所述的磁螺旋管(2)还可设有转折带。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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