МАГНИТНЫЙ БЛОК РАСПЫЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
MAGNETIC UNIT OF SPRAYING SYSTEM

Изобретение относится к плазменной технике, а именно к магнитному блоку распылительной системы, и может быть использовано в пленарных магнетронах для вакуумного ионно-плазменного нанесения тонких пленок металлов и их соединений на поверхность твердых тел.
Конструкция магнитного блока должна обеспечивать распылительной системе магнетрона создание равномерного магнитного поля и, как следствие, равномерность нанесения покрытий и эффективность использования мишени.
Известным путем повышения равномерности магнитного поля является введение в конструкцию магнитной системы дополнительной магнитной системы (описание к патенту RU 2371514, МПК С23С 14/35 (2006.01), опубликовано 27.10.2009).
Введение дополнительной магнитной системы увеличивает габариты и стоимость магнитного блока.
Известен компактный магнитный блок распылительной системы магнетрона, включающий установленные на магнитопроводе коаксиально два кольцевых и центральный цилиндрический постоянные магниты (описание к патенту ЕР 0606097 (В1), МПК С23С 14/35; C23F 4/00; H01J 37/34; H01L 21/203; H01L 21/302; H01L 21/3065; Н05Н 1/46, опубликовано 30.07.1997).
В известной конструкции повышение равномерности напряженности магнитного поля достигается размещением промежуточного кольцевого магнита, что также увеличивает габариты и стоимость блока.
Задача изобретения - упрощение конструкции, снижение стоимости магнитного блока и повышение качества покрытий.
Технический результат - повышение равномерности напряженности магнитного поля и уменьшение габаритов блока.
Технический результат достигается тем, что в магнитном блоке распылительной системы, включающем центральный цилиндрический и внешний кольцевой магниты, коаксиально установленные на магнитопроводе из магнитомягкого материала, магнитопровод снабжен кольцевым выступом, равным высоте магнитов, и с внешней боковой поверхностью, эквидистантной внутренней поверхности кольцевого магнита и удаленной от нее на расстояние не менее половины зазора между магнитами.
Поверхность выступа, обращенная к центральному магниту, может быть выполнена конической.
Выступ в основании может быть выполнен с возможностью фиксации центрального магнита.
Направляющая цилиндрических поверхностей магнитов и выступа может быть выполнена в виде окружности или овала.
Сущность технического решения заключается в том, что выполнение на магнитопроводе кольцевого выступа, равного высоте магнитов, и с внешней боковой поверхностью, эквидистантной внутренней поверхности кольцевого магнита и удаленной от нее на расстояние не менее половины зазора между магнитами, обеспечивает возможность замыкания на нем магнитного поля. В результате выступ выполняет функцию двух дополнительных магнитов.
На фиг.1 изображен магнитный блок распылительной системы с цилиндрическим кольцевым выступом; на фиг.2 - вид сверху магнитного блока с цилиндрическим кольцевым выступом с конической поверхностью, обращенной к центральному магниту, и с направляющей цилиндрических поверхностей магнитов и выступа в виде овала; на фиг.3 - вид А-А фиг.2.
Магнитный блок содержит эквидистантные внешний кольцевой постоянный магнит 1 и центральный цилиндрический постоянный магнит 2. Установлены магниты 1, 2 коаксиально на магнитопроводе 3 из магнитомягкого материала в виде диска с кольцевым выступом 4. Выступ 4 выполнен высотой, равной высоте магнитов 1, 2, и их наружные торцевые поверхности лежат в одной плоскости. Выступ 4 имеет внешнюю боковую поверхность, эквидистантную внутренней поверхности кольцевого магнита 1. Расстояние между внутренней цилиндрической поверхностью кольцевого магнита 1 и внешней цилиндрической поверхностью кольцевого выступа 4 не менее половины зазора между магнитами.
Внутренняя поверхность выступа 4, обращенная к центральному магниту 2, может быть как цилиндрической, так и конической. Коническая поверхность выполняется с образованием острого угла α между ее направляющей и направляющей центрального магнитного цилиндра 2.
В основании выступ 4 выполнен с возможностью фиксации центрального магнита 2.
В процессе работы распылительной системы магнетрона магнитное поле кольцевого магнита 1 и центрального магнита 2 замыкается на выступе 4 магнитопровода 3. Таким образом, над поверхностью катода поле частично выравнивается, что приводит к уширению области перпендикулярности электрического и магнитного полей, и, соответственно, более равномерному распределению плотности плазмы над мишенью.