Физико-химические основы технологии электронных средств. Смирнов В.И. - 85 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

85
и обеспечения распыления мишени при низких давлениях необходимы специ-
альные меры.
Одним из вариантов решения проблемы является применение трехэлек-
тродной системы распыления, изображенной на рис. 4.8. Цифрами на рисунке
обозначены: 1 – термокатод; 2 – анод; 3 – мишень; 4 – подложка; 5 –
подложкодержатель. Таким образом, в данной системе имеются три независи-
мо управляемых электрода: термокатод, анод и распыляемая мишень, потенци-
ал которой относительно термокатода составляет несколько киловольт.
По достижении в камере вакуума порядка
10
-4
Па термокатод разогревают и в камеру через
натекатель подают инертный газ при давлении
0,05 − 1 Па. В результате термоэлектронной
эмиссии с катода будут интенсивно испускаться
электроны, ускоряющиеся вертикальным элек-
трическим полем. При напряжении между тер-
мокатодом и анодом порядка 100 В возникает
несамостоятельный газовый разряд, при этом
разрядный ток достигает нескольких ампер. Ми-
шень, имеющая отрицательный потенциал отно-
сительно катода, оттягивает на себя значитель-
ную часть ионов, образующихся в газовом раз-
ряде, и ускоряет их. В результате бомбардировки
мишени ионами происходит ее распыление, и
распыленные атомы осаждаются на подложке, формируя тонкую пленку.
Такие трехэлектродные системы, в которых электрические цепи разряда
и распыления разделены и управляются независимо друг от друга, обеспечива-
ют гибкость управления процессом. Скорость осаждения составляет единицы
нанометров в секунду, что в несколько раз превышает аналогичный показатель
для двухэлектродной схемы катодного распыления.
Дальнейшее развитие трехэлектродных систем распыления привело к ис-
пользованию автономных ионных источников. Ионный источник представляет
собой газоразрядную камеру с термокатодом, в которую подается рабочий газ
под давлением ~ 0,5 Па, что обеспечивает высокую концентрацию ионов. Газо-
разрядная камера отделена от камеры осаждения калиброванными отверстиями,
благодаря чему обеспечивается перепад давлений, и давление в камере осажде-
ния, где расположены мишень и подложка, составляет ~ 0,015 Па. Часть ионов
поступает через отверстия в камеру осаждения, ускоряется и распыляет ми-
шень. Такая конструкция позволяет увеличить скорость распыления мишени и
повысить чистоту осаждаемых на подложке пленок.
Высокочастотное распыление
Рассмотренные выше методы получения тонких пленок используют по-
стоянные напряжения, прикладываемые к электродам системы распыления
Рис.
4.8. Трехэлектродная сис-
тема распыления

Страницы