Магнетронное напыление.

Это технология нанесения тонких пленок на подложку с помощью катодного распыления мишени в плазме магнетронного разрядадиодного разряда в скрещенных полях.

Технологическое значение магнетронного напыления заключается в том, что бомбардирующие поверхность катода ионы распыляют ее. На этом эффекте основаны технологии магнетронного травления, а благодаря тому, что распыленное вещество мишени, осаждаясь наподложку, может формировать плотную пленку наиболее широкое применение получило магнетронное напыление.

Установка магнетронного распыления.

1 – изолятор, 2 – магнитопровод, 3 – система водоохлаждения, 4 – корпус катодного узла, 5 постоянный магнит, 6 – стенка вакуумной камеры, 7 – силовые линии магнитного поля, 8 – кольцевой водоохлаждаемый анод, 9 – зона эрозии распыляемого катода.

Распыление мишени. При столкновении ионов с поверхностью мишени происходит передача момента импульса материалу. Падающий ион вызывает каскад столкновений в материале. После многократных столкновений испульс доходит до атома, расположенного на поверхности материала, и который отрывается от мишени и высаживается на поверхности подложки. Среднее число выбитых атомов на один падающий ион аргона называют эффективностью процесса, которая зависит от угла падения, энергии и массы иона, массы испаряемого материала и энергии связи атома в материале. В случае испарения кристаллического материала эффективность также зависит от расположения кристаллической решетки.

Напыление металлов и сплавов. Напыление металлов и сплавов производят в среде инертного газа, как правило, аргона. В отличие от технологии термического испарения, при магнетронном распылении не происходит фракционирования мишеней сложного состава.

Реактивное напыление. Для напыления сложных соединений, например, оксидов и нитродов, применяется так называемое реактивное магнетронное напыление. К плазмообразующему газу добавляют реактивный газ. В плазме магнетронного разряда реактивный газ диссоциирует, высвобождая активные свободные радикалы, которые взаимодействуют с осажденными на подложку распыленными атомами, формируя химическое соединение.

Преимущества метода:

· Высокая скорость распыления при низких рабочих напряжениях и при небольших давлениях рабочего газа,

· Отсутствие перегрева подложки,

· Малая степень загрязнения пленок,

· Возможность получения равномерных по толщине пленок на большей площади подложек.

⇐ Предыдущая 12