Ионно-плазменное распыление

Помимо получения тонких пленок путем термического испарения в вакууме, катодного и ионно-плазменного распыления, все шире применяются различные термохимические процессы ориентированного нарастания вещества на кристаллической поверхности (эпитаксия) или на своем монокристалле (автоэпитаксия). [c.27]

Большим достоинством ионно-плазменного распыления является его универсальность. С одинаковым успехом могут быть распылены металлы с различными свойствами, например вольфрам и золото. Такие сплавы, как нихром, пермаллой и нержавеющая сталь, распыляются без изменения состава распыленного материала. Сложные (сплавные) пленки, состоящие из двух или нескольких металлов, могут изготовляться также одновременным распылением нескольких независимых мишеней. При этом скорость распыления каждой из мишеней может устанавливаться и регулироваться независимо от других мишеней. Распыляться могут как чистые полупроводниковые материалы (кремний и др.), так и полупроводниковые соединения (сульфид кадмия и др.). [c.24]

Плотность напыляемого ионного пучка можно регулировать изменением тока эмиссии вольфрамового катода, давления инертного газа, а также напряженности магнитного поля соленоида, с помощью которого легко повысить концентрацию плазмы и увеличить скорость распыления при неизменном потенциале мишени. Скорость осаждения может изменяться в очень широких пределах от нескольких ангстрем до нескольких тысяч ангстрем в минуту. Количество распыленного материала линейно зависит от времени, а толщина пленки при постоянном режиме разряда определяется соотношением между током мишени, напряжением на ней и временем распыления. Для получения очень тонких пленок нужно подавать на мишень небольшое напряжение (около 200 в), при котором получаются очень малые и хорошо регулируемые скорости осаждения. Равномерность толщины пленки при ионно-плазменном распылении достигает 1—2%, что значительно выше, чем при распылении в тлеющем разряде, где искажения вносятся непроводящей подложкой, расположенной между катодом и анодом. [c.26]

Рис. 16. Схема рабочей камеры для ионно-плазменного распыления металлов и полупроводников

ИОННО-ПЛАЗМЕННОЕ РАСПЫЛЕНИЕ [c.23]

Рабочее давление при ионно-плазменном распылении лежит в диапазоне 1 -10- —5 10 мм рт. ст., что в 50— 100 раз меньше, чем при распылении в тлеющем разряде. Длина свободного пробега при этом составляет от 5 до 25 см. Расстояние между источником распыления и подложкой может быть установлено меньшим длины свободного пробега. Благодаря этому распыляемые атомы почти не соударяются с молекулами газа и ионами в пространстве между мишенью и подложкой, что [c.26]

Наиболее широко распространенными тонкопленочными микросхемами являются гибридные микросхемы. При их изготовлении на подложку из изоляционного материала путем термического испарения в вакууме, катодного или ионно-плазменного распыления наносят пассивные элементы (резисторы, конденсаторы, проводники), а затем к ним припаивают или приваривают полупроводниковые микроэлементы (диоды и транзисторы). [c.32]

До сих пор очень мало известно о влиянии внедренных атомов инертного газа на зародышеобразование и рост пленок, получаемых ионным распылением [44]. Было бы очень странно, если бы атомы инертных га-"Ов, всегда попадающие, хотя и в небольшом количестве, в пленки в процессе их получения методом ионно-плазменного распыления, не оказывали бы существенного влияния на определенные свойста пленок некоторых материалов. Распыление с помощью ионных пучков дает возможность контролировать и детально исследовать содержание атомов газа в пленках (хотя нам и не известны работы по систематическим исследованиям в этой области). [c.370]

Перенос частиц напыляемого в-ва от источника (места его перевода в газовую фазу) к пов-сти детали осуществляется по прямолинейным траекториям при вакууме 10 Па и ниже (вакуумное испарение) и путем диффузионного и конвективного переноса в плазме при давлениях 1 Па (катодное рас1шление) и 10 -10 Па (магнетронное и ионно-плазменное распыление). Судьба каждой из частиц напыляемого в-ва при соударении с пов-стью детали зависит от ее энергии, т-ры пов-сти и хим. сродства материалов пленки и детали. Атомы или молекулы, достигшие пов-сти, могут либо отразиться от нее, либо адсорбироваться и через нек-рое время покинуть ее (десорбция), либо адсорбироваться и образовывать на пов-сти конденсат (конденсация). При высоких энергиях частиц, большой т-ре пов-сти и малом хим. сродстве частица отражается пов-стью. Т-ра пов-сти детали, вьппе к-рой все частицы отражаются от нее и пленка [c.171]

При ионно-плазменном распылении мишень всегда находится под отрицательным потенциалом относительно плазмы. Вследствие этого на положительные ионы, испускаемые мишенью, действует сила, возвращающая их на мишень, тогда как отрицательные ионы ускоряются в направлении от мишени. От этих эффектов разделения ионов, конечно, можно изба-В15ться, если из рабочего объема полностью исключить электрические поля, что можно сделать, используя распыление ионным пучком. Другое преимущество отсутствия электрического поля в области поверхности мишени заключается в том, что ионным пучком можно распылять порошковые материалы без возмущающих сил, действующих на частицы порошка. Кроме того, можно избежать трудностей, связанных с искреннем и возникновением дугового разряда на поверхности мишени при ионно-плазменном распылении некоторых материалов, таких, например, как РЬ, 2п и Са. При сравнительно низких энергиях пучка используют вспомогательный термоэлектронный катод в качестве источника электронов для полной нейтрализации заряда на поверхности мишени и для уменьшения эффектов пространственного заряда (ограничивающих плотность тока) в пучке. [c.371]

Первой работой, положившей начало исследованиям высокочастотного распыления, по-видимому, явилась статья Робертсона и Клаппа, опубликованная в 1933 г. [120]. Авторы наблюдали удаление материала с6 стенок стеклянной газоразрядной трубки, когда в ней при помощи внешних электродов зажигался высокочастотный разряд. Продолжая их исследования, Хэй [121] установил, что удаление материала было обусловлено его распылением, и что оно происходило только в тех случаях, когда используемая частота была- достаточно высокой. Однако причину этого явления понять не удалось. Спустя десять лег Лодж и Стюарт [122] получили дополнительные данные, свидетельствующие о том, что материал удалялся путем распыления, и связали это распыление с появлением отрицательного заряда на поверхности диэлектрика, находящейся под высокочастотным электродом. В 1957 г. Левитскнй [123] провел зондовые измерения потенциала и исследовал распыление материала в высокочастотном разряде с внутренними металлическими электродами. В 1962 г. Андерсон с сотрудниками [124], на основании предположения, выдвинутого ранее Венером [125], показали, что в трехэлектродной распылительной разрядной трубке с помощью внешнего высокочастотного электромагнитного поля можно осуществлять очистку внутренних поверхностей стенок, и предположили, что подобным образом можно наносить и диэлектрические пленки. Впоследствии этот общий принцип был положен в основу разработанного Дэвидсом и Майсселом метода, позволяющего достаточно быстро наносить диэлектрические пленки на подложки большой площади [54, 126]. Авторы показали также, что трехэлектродная система ионно-плазменного распыления для этой цели совсем не обязательна и что можно использовать устройство, сходное с системой ионного распыления на постоянном токе. [c.444]

Более универсален по сравнению с катодным метод ионно-плазменного распыления (рис. 16). В этом случае распыляемая мишень является третьим электродом, несущим отрицательный потенциал. Мишень распыляется ионахми инертного газа при давлении 133(10 — 10 ) Па. Выбитые из мишени атомы конденсируются на подложке, находящейся напротив мишени. Этим методом успешно распыляют металлы даже с резко различными свойства- [c.41]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология