Процессы микро- и нанотехнологий. Ч. 1. Шутов Д.А - 69 стр.

      3. Катодное распыление с применением распылителя магнетронного типа.
      4. Катодное реактивное распыление.
      Методы катодного распыления в общем имеют ряд преимуществ перед
термическим испарением в глубоком вакууме.
      Все системы обеспечивают применение массивных и однородных по
химическому составу мишеней; имеется возможность управления распылением с
помощью изменения величины ионного тока и напряжения на мишени и
поддержание этих параметров постоянными, в результате чего пленки получаются
со стабильными и воспроизводимыми характеристиками. Кроме того,
обеспечивается лучшая, чем при методе термического испарения, адгезия пленки к
подложке.
      Сущность метода катодного распыления состоит во взаимодействии
ускоренного потока ионов с поверхностью мишени, вследствие чего
поверхностные атомы мишени распыляются в окружающее пространство. Наряду с
видимой простотой, катодное распыление является весьма сложным процессом,
поскольку сопровождается одновременно многочисленными физическими и
химическими явлениями как на поверхности распыляемой мишени и на
поверхности подложки, так и в пространстве мишень-подложка. Эти процессы
взаимосвязаны, и изменение тех или иных условий проведения распыления
существенно влияет на свойство полученной пленки.
      Простейшей системой катодного распыления является диодная система, в
которой тлеющий разряд поддерживается за счет ионно-электронной эмиссии.
Основным преимуществом этой системы является простота и возможность
создания равномерной плотности плазмы в большом объеме прикатодного
пространства, что позволяет получить равномерные покрытия на большой
площади.
      Недостатком метода является узкий диапазон рабочих давлений,
определяемых условием возникновения и поддержания тлеющего разряда Чистота
катодно осажденных пленок тем выше, чем ниже парциальное давление активных
газов в камере распыления и чем выше скорость осаждения. Скорость
формирования пленки находится в зависимости от давления в камере Р, плотности
тока на мишень Jм и ускоряющего потенциала Uм.
      Поэтому для достижения больших скоростей осаждения необходимо снизить
давление в камере с тем, чтобы свободный пробег атомарных частиц был больше
расстояния мишень -подложка и повысить плотность ионного тока на
распыляемую мишень для увеличения плотности атомарного потока. Эти условия
можно выполнить в том случае, когда горение разряда будет поддерживаться
дополнительным источником электронов.
      Триодная система или система ионно - плазменного распыления состоит из
трех независимо управляемых электродов (рис.8.): источников электронов (1),
анода (2) и мишени (3). В качестве источника электронов используется
вольфрамовый термокатод. Мишенью служит распыляемый материал Между
катодом и анодом прикладывается напряжение (100-200 В). Затем в рабочую
камеру напускается рабочий газ и возбуждается разряд. Пока мишень находится
под потенциалом плазмы, направленной бомбардировки ее поверхности не
происходит.



                                      69