Физико-химические основы технологии электронных средств. Смирнов В.И. - 86 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

86
мишени. Это позволяет распылять мишени только из электропроводящих или
полупроводниковых материалов. Если мишень выполнена из диэлектрика,
то при ее бомбардировке положительно заряженными ионами на ней очень бы-
стро будет накапливаться положительный заряд. Этот заряд создаст электриче-
ское поле, которое будет тормозить бомбардирующие мишень ионы. Распыле-
ние мишени очень быстро прекратится.
Для распыления диэлектрической мишени необходимо между анодом
и катодом-мишенью подавать переменное напряжение. В этом случае мишень
поочередно будет обрабатываться потоками электронов и положительно заря-
женных ионов. При отрицательном потенциале на мишени будет происходить
ее распыление ионами, а при положительном потенциале –нейтрализация заря-
да потоком электронов. Это в принципе позволяет распылять мишени из ди-
электрических материалов, однако эффективность такого метода распыления
будет невысокой.
Эффективность распыления можно значительно повысить, если между
анодом и катодом-мишенью подать переменное напряжение частотой порядка
10 МГц (обычно используют частоту 13,56 МГц, разрешенную для технологи-
ческих установок, работающих в этом частотном диапазоне). Повышение эф-
фективности при высокочастотном распылении объясняется следующим обра-
зом. Масса электронов значительно меньше массы ионов. Поэтому, обладая
значительно большей подвижностью, электроны успевают следовать за быст-
роменяющимся полем, переходя с одного электрода на другой. Ионы, будучи
гораздо менее подвижными, не успевают заметно перемещаться в межэлек-
тродном пространстве, в результате чего там образуется объемный положи-
тельный заряд ионов. Кроме того, количество электронов, поступающих на
мишень за полпериода, значительно превышает то количество, которое необхо-
димо для нейтрализации заряда ионов на мишени. В результате на диэлектри-
ческой мишени скапливается отрицательный заряд электронов. Все это приво-
дит к появлению в межэлектродном пространстве дополнительного электриче-
ского поля, которое способно ускорить часть ионов до больших энергий, что и
увеличивает эффективность распыления мишени.
Следует отметить еще одно важное обстоятельство. В условиях высоко-
частотного разряда заряженные частицы (электроны и ионы) совершают коле-
бательное движение с амплитудой А, равной
где µ − подвижность частицы, зависящая от давления газа; Е
0
– амплитуда на-
пряженности переменного электрического поля; ω − циклическая частота пи-
тающего напряжения.
Если расстояние между электродами превышает амплитуду А, то
на электроды поступают только те частицы, которые находятся от электрода
на расстоянии, не превышающем А. При этом существенно, что в средней части
,
ω
0
µЕ
А =

Страницы