Процессы микро- и нанотехнологий. Ч. 2. Шутов Д.А - 37 стр.

мишени выделяется большое количество теплоты. Поэтому такие системы требуют
охлаждения.
       В магнетронных источниках (рисунок 5), выполненных на основе диодных
систем, в разрядном промежутке одновременно с электрическим действует
магнитное поле, что позволяет без увеличения концентрации электронов повысить
плотность плазмы.
                                                 На электроны, эмиттированные
                                          автоэмиссионным катодом-мишенью 3 и
                                          движущиеся к кольцевому аноду 2 в
                                          приложенном между ними электрическом
                                          поле, действует магнитное поле Н,
                                          направленное            перпендикулярно
                                          электрическому. При перекрещивании
                                          полей    путь    движения     электронов
                                          удлиняется (они движутся по спирали),
                                          что     повышает      вероятность     их
                                          столкновения с молекулами рабочего
                                          газа. В результате при давлении 10-1-10-2
 Рис.5. Схема магнетронного распыления:   Па создается высокая концентрация
        1-поток распыляемого вещества;    ионов газа, которые движутся к катоду-
        2-кольцевой анод; 3-катод-мишень; мишени, бомбардируя ее и распыляя с
        4-магнитная система.
                                          большой интенсивностью. Поток 1
распыляемого вещества устремляется к подложке и осаждается на ней в виде пленки.
Достоинствами магнетронных систем, используемых для распыления металлов,
полупроводников и диэлектриков, являются: низкое рабочее давление, позволяющее
уменьшить количество газовых включений в осаждаемой пленке; высокая скорость
нанесения пленки; надежность и стабильность параметров напылительной системы;
широкий диапазон толщин пленок при их высокой адгезии и однородности.
       Ионно-термическое испарение является комбинацией термического
испарения и ионного распыления и выполняется следующими методами:
       - резистивным или электронно-лучевым испарением вещества с последующей
ионизацией его паров в плазме рабочего газа;
       - резистивным или электронно-лучевым испарением вещества с последующей
ионизацией его паров (например, с помощью высокочастотного индуктора);
       - высокочастотным термическим испарением вещества с одновременной
высокочастотной ионизацией его паров.
       Во всех случаях движение ионов испаряемого вещества к подложке и
осаждение на ней обусловлены действием электрического поля, создаваемого между
испарителем и подложкой. В зависимости от требуемой кристаллической структуры
и адгезии осаждаемых пленок потенциал подложки может быть от О до 104 В. Так,
при низких температурах подложки, чтобы получить удовлетворительную адгезию
пленки к ней, потенциал необходимо увеличивать.
       Достоинствами ионно-термического испарения являются: большая скорость
процесса, свойственная термическому испарению, в сочетании с высокой энергией
конденсирующихся частиц, характерной для ионного распыления; однородность и
равномерность осаждаемых пленок по толщине; возможность осаждения пленок
сложного состава (карбидов, нитридов, оксидов и др.) с большими скоростями без
высокотемпературного нагрева подложек. Примеры ионно-термических источников
распыления показаны на рисунке 6.


                                        37