Метод формирования распределения ионных потоков для операций плазменно-ионной обработки

Abstract

Разработан метод формирования ионных потоков, суть которого заключается в комбинировании различных распределений ионного потока, получаемых при воздействии на плазму магнитного поля. Выделяются две основные схемы – подложка является электродом в цепи генерации плазмы, т.е. является частью источника; и подложка взаимодействует с внешним источником плазмы и не является электродом в цепи генерации плазмы. В первом случае предложено использовать магнитное поле арочной конфигурации для управления шириной распределения путем изменения радиуса кривизны силовых линий магнитного поля в области поддержания разряда. Для второго случая рационально формирование ионных потоков с помощью магнитных ловушек, которые создаются на пути следования потока плазмы с помощью магнитных полей с конфигурацией пробкотрона.

В роботі наведено метод вирішення важливої науково-практичної проблеми підвищення ефективності плазмово-іонної обробки шляхом формування розподілу іонних потоків вздовж поверхонь, що обробляються, шляхом утворення магнітних пасток електронів плазми. Для операцій іонної обробки, де поверхня з деталями використовується для генерації плазми, раціональним є застосування магнітних полів аркової конфігурації. Вплив на ширину розподілу густини іонного струму здійснюється шляхом змінення кривини магнітного поля; густина іонного струму і енергія іонів змінюється індукцією магнітного поля та тиском робочого газу. Для операції оброблення поверхні плазмою зовнішнього джерела раціональним є застосування магнітних пасток, що утворюються на шляху транспортування плазми за допомогою магнітних полів з конфігурацією пробкотрона.

An important scientific-technical issue of increasing the effectiveness of plasmaion treatment by formation of the distribution of the ion fluxes along the substrate surface by use of magnetic traps for plasma electrons was solved. When the substrate with the work pieces is used to generate plasma, the use of the arc configuration of the magnetic field is rational. The influence to the distribution of the ion current density is obtained by changing the curvature of the magnetic field; the control of the ion current and energy is provided by changing the induction of the magnetic field and the gas pressure. When the substrate interacts with an external plasma source, the use of the bottle-like magnetic traps generated on a trajectory of the plasma expansion from the source to the substrate is rational.