Ионно-плазменное распыление - метод получения резистивных, проводящих и диэлектрических пленок, при котором распыление осуществляется бомбардировкой материала мишени ионами плазмы газового разряда низкого давления, формируемого между термокатодом и независимым анодом. Отличительной чертой ионно-плазменного распыления является высокий вакуум, что обеспечивает получение более чистых пленок. Электрические цепи разряда и распыления развязаны. [1]
Ионно-плазменное распыление с плаз-мо-химическим источником типа Радикал - разновидность ионно-плазменного распыления с изолированным источником плазмы, при котором в плазму источника вводится химическое соединение, участвующее в процессе формирования физической структуры. [2]
Ионно-плазменное распыление представляет собой разновидность катодного распыления - оно осуществляется в результате бомбардировкой ионами газового разряда специальной мишени. Перед началом процесса воздух из камеры откачивают до давления 10 - 4 Па. Затем нключают ток накала катода 5, а между анодом 3 и катодом 5 прикладывают напряжение. [3]
Методом ионно-плазменного распыления получают пленки любых, в том числе тугоплавких, металлов. Они имеют более высокую адгезию и лучшую стабильность характеристик. [4]
Методом ионно-плазменного распыления ферромагнитные пленки получают в присутствии магнитного поля. [5]
При ионно-плазменном распылении мишень всегда находится под отрицательным потенциалом относительно плазмы. Вследствие этого на положительные ионы, испускаемые мишенью, действует сила, возвращающая их на мишень, тогда как отрицательные ионы ускоряются в направлении от мишени. От этих эффектов разделения ионов, конечно, можно избавиться, если из рабочего объема полностью исключить электрические поля, что можно сделать, используя распыление ионным пучком. Другое преимущество отсутствия электрического поля в области поверхности мишени заключается в том, что ионным пучком можно распылять порошковые материалы без возмущающих сил, действующих на частицы порошка. [6]
Большим достоинством ионно-плазменного распыления является его универсальность. С одинаковым успехом могут быть распылены металлы с различными свойствами, например вольфрам и золото. Такие сплавы, как нихром, пермаллой и нержавеющая сталь, распыляются без изменения состава распыленного материала. Сложные (сплавные) пленки, состоящие из двух или нескольких металлов, могут изготовляться также одновременным распылением нескольких независимых мишеней. При этом скорость распыления каждой из мишеней может устанавливаться и регулироваться независимо от других мишеней. [7]
Преимуществом метода ионно-плазменного распыления является возможность получения пленок того же состава, что и распыляемая мишень. [8]
Рабочее давление при ионно-плазменном распылении лежит в диапазоне 1 - Ю-3-5 10 - 4 мм рт. ст., что в 50 - 100 раз меньше, чем при распылении в тлеющем разряде. Длина свободного пробега при этом составляет от 5 до 25 см. Расстояние между источником распыления и подложкой может быть установлено меньшим длины свободного пробега. [9]
Магнетронная схема - метод ионно-плазменного распыления, при котором область газового разряда находится в поперечном магнитном поле обращенного магнетрона (внешний цилиндр - катод, внутренний цилиндр анод), что позволяет усилить ионизацию за счет движения электронов по спиральным траекториям вокруг анода и сконцентрировать ионы плазмы на распыляемой мишени. [10]
Тетрадная схема - схема ионно-плазменного распыления, в которой цепь разряда имеет дополнительный электрод, обеспечивающий гибкость управления его режимом и стабилизацию процесса. [11]
Высокочастотное распыление удобнее выполнять по трехэлектродной схеме, так как в двухэлектродной схеме в полупериод положительного потенциала на катоде имеет место распыление анода и пленки на подложке. [1]
Различают низкочастотное и высокочастотное распыление. Первое относится к диапазону частот в десятки кгц; оно обладает относит, большой производительностью п практнч. Механизм распыления связан с образованием поверхностных волн большой амплитуды, от гребней к-рых отрываются маленькие капельки. Высокочастотное распыление осуществляется в ультразвуковом фонтане и имеет кавитациониый характер. [2]
Устройства высокочастотного распыления не всегда строятся по. Распространены более простые двухэлектрод-ные установки типа представленной на рис. 2.13, где на мишень / подают высокочастотное напряжение, вызывающее высокочастотный разряд. В нем может быть получена высокая концентрация ионов даже при низком давлении газа, характерном для ионно-плазменного напыления. Это объясняется тем, что период высокочастотного напряжения меньше времени пролета электронов от подложек до мишени и они долго находятся в средней части разрядного пространства, совершая колебательные движения и эффективно ионизируя газ. Для увеличения длины пути электронов и концентрации генерируемых ими ионов прикладывают магнитное поле, направленное по оси разряда. [3]
Методом реактивного катодного высокочастотного распыления выращиваются в кислородной среде эпитаксиальные пленки на подложках из монокристаллов MgAbCU, близкие по свойствам к монокристаллам. [4]
При высокочастотном распылении диэлектрик непосредственно переносится с катода на подложку. [5]
При высокочастотном распылении нет необходимости нагревать подложки, так как наивысшая скорость осаждения при высокочастотном распылении достигается при температуре подложки, равной 40 С. [6]
Широкое применение нашли модифицированные системы высокочастотного распыления, в которых источником ионов является плазма высокочастотного разряда. [7]
Для распыления диэлектриков применяется так называемое высокочастотное распыление, при котором потенциал прикладывается к проводящему электроду, находящемуся за непроводящей мишенью.
Имеются возможности получать диэлектрические пленки методом вакуумного высокочастотного распыления на установке диодного типа при горизонтально расположенной мишени. [9]
Для получения пленок диэлектриков и полупроводников применяют высокочастотное распыление. Оно позволяет проводить катодное распыление при пониженных давлениях и повышает скорость осаждения. [10]
Для получения пленок диэлектриков и полупроводников применяют высокочастотное распыление, так как в диодных системах на постоянном токе поверхность катода заряжается положительными ионами и дальнейшая бомбардировка катода прекращается. Поэтому распыление проводят при переменном ВЧ напряжении. При отрицательной полуволне напряжения на диэлектрическом катоде происходит обычное катодное распыление, при положительной полуволне напряжения накопленный на катоде положительный заряд нейтрализуется вытягиваемыми из плазмы электронами. [11]