ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Требования к вакууму и составу остаточной среды при напылении тонких пленок из "Вакуумное нанесение тонких пленок" Л п — число взаимодействий (соударений) атомов н молекул с поверхностью вакуумной камеры в единицу времени. [c.77] В этом случае основная масса атомов испаряемого вещества достигает стенок сосуда без столкновения с молекулами остаточных газов и лишь незначительная их часть в результате столкновений отклоняется от первоначального пути. При этом на противоположной к маске стенке сосуда появляется размытое изобрал( ение маски. [c.78] Для высокого вакуума о/Л п 1, т. е. число взаимодействий молекул и атомов газа в.объеме намного меньше числа взаимодействий молекул и атомов газа с поверхностью. Когда напыление пленок происходит при высоком вакууме, атомы испаряемого вещества летят независимо друг от друга по прямым линиям без взаимных столкновений ч столкновений с молекулами остаточных газов вплоть до конденсации на поверхности стенок сосуда. На противоположной к маске стенке образуется четкое изображение маски, на закрытых частях которой полностью отсутствуют конденсированные частички пара. Изображение маски в точности соответствует ее геометрической тени, которая могла бы быть получена в том случае, если испаритель заменить точечным источником света. [c.78] Для оценки возможной степени загрязнения пленки остаточными газами в процессе ее конденсации достаточно сопоставить число молекул остаточных газов Мп, ударяющихся о поверхность конденсации, с числом мо-кул испаряемого вещества Л м, достигающих подложки в единицу времени. [c.79] И будет наблюдаться уменьшение давления в вакуумной системе за счет гетерирующего действия пленки. [c.82] У пленок из ферромагнитных материалов под действием остаточных газов проявляется изменение коэрцитивной силы с толщиной пленки при наличии характерных максимумов и минимумов, которые становятся более резко выраженными по мере увеличения времени воздействия остаточных газов на иленку. [c.83] Особенно сильно проявляется влияние остаточных газов и в первую очередь кислорода, паров воды и углекислого газа на характеристики тонких пленок, используемых в качестве сверхпроводников. Не менее чувствительны к воздействию этих газов сверхпроводящие пленки из индия, ниобия, ванадия, тантала, карбида тантала, нитрида тантала и нитрида ниобия. [c.83] Свойства иленок, образующихся в результате катодного распыления, также в значительной степени зависят от чистоты рабочего газа, которым чаще всего является аргон. Добавка к аргону небольшой порции реактивного газа резко меняет электрические свойства напыляемых пленок (удельное сопротивление и его температурный коэффициент). [c.83] В ряде работ [Л. 96, 99, 100] показано, что решающее влияние на свойства конденсированных тонких пленок, получаемых путем термического испарения в высоковакуумной системе, оказывает не абсолютное значение вакуума (если /7 10 мм рт. ст.), а величина парциальных давлений химически активных газов (в первую очередь кислорода, паров воды, углеводородов, углекислого газа и др.). В связи с этим имеется возможность получения высокочпстых пленок металлов, полупроводников и диэлектриков не в дорогостоящих сверхвысоковакуумных установках с большой длительностью технологического цикла, а в обычных ненрогреваемых высоковакуумных установках промышленного типа, откачиваемых до разрежения 10 —мм рт. сг., втом случае, если их снабдить специальными устройствами, позволяющими снизить парциальные давления химически активных газов за счет их селективной откачки и обеспечить контроль остаточной среды в процессе конденсации пленки. [c.83] Ёысоковакуумной напылительной установке, откачиваемой паромасляным диффузионным насосом, является применение дополнительного титанового испарительного насоса или орбитроиа, которые могут быть помещены непосредственно в рабочем объеме установки. [c.84] Пленка, осаждаясь на охлаждаемой поверхности и сорбируя химически активные газы, одновременно снижает их содержание в остаточной атмосфере, в результате чего уменьшаются газовые включения в тех пленках, которые впоследствии будут напыляться на подложки. [c.84] Эффективным способом снижения парциальных давлений химически активных составляющих остаточных газов является также использование предварительного геттерного катодного распыления того же самого материала, высокочистую пленку которого в дальнейшем необходимо получить. В процессе геттерного распыления испаряемый материал помещается на катод, а подложка закрывается специальной заслонкой. Пленка испаряемого материала, осаждаясь на заслонке и стенках рабочей камеры, поглощает химически активные газы. Когда парциальное давление этих газов снижается до безопасных пределов, заслонка поворачивается и производится напыление того же самого материала на подложку. [c.84] Причиной возникновения значительных напряжений сжатия при малых скоростях напыления и сравнительно плохом вакууме является окисление пленки, которое становится еще более интенсивным при напуске кислорода, воздуха и паров воды. С целью уменьщения в пленке остаточных деформаций целесообразно производить напыление с большими скоростями и при вакууме не ниже 10 мм рт. ст. При этом напряжения растяжения могут быть скомпенсированы напряжениями сжатия, возникающими при напуске в рабочий объем установки атмосферного воздуха. [c.85] Вернуться к основной статье