Триодные и многоэлектродные распылительные системы

   сравнительно высокие рабочие давления газа (1-10 Па), что оказывает влияние на чистоту пленок, а следовательно, на их электрофизические параметры;

   низкие скорости распыления материала, а следовательно, низкие скорости осаждения пленки, что оказывает влияние и на ее чистоту.

Несмотря на указанные недостатки, диодная РС по сравнению с термовакуумными методами обеспечивает лучшую адгезию пленки с обрабатываемой поверхностью, поскольку распыленные атомы имеют значительно более высокую энергию (до 10 и более эВ), чем испаренные (менее 0,1 эВ). Кроме того, при ионном распылении материалов сложного состава менее выражено явление фракционирования, в результате чего обеспечивается более высокая стехиометрия состава пленки.

Достоинством метода диодного распыления является возможность работы в среде химически активных газов (кислорода, азота и др.), в результате чего при распылении чистого материала можно получать пленки окислов, нитридов, селенидов и других соединений (процесс реактивного ионного распыления).

1.3.3  Триодные и многоэлектродные распылительные системы

В триодных РС (рис. 1.17, а) используется плазма дугового разряда, возбуждаемая между термокатодом ТК и анодом А, на который подается положительный потенциал порядка нескольких десятков вольт от источника UД. Третьим электродом, на который подается отрицательный потенциал относительно плазмы дугового разряда (от нескольких сотен вольт до 1,5 кВ от источника UМ), является мишень М, на которой размещается распыляемый материал. Напротив мишени располагается подложкодержатель ПД, на котором размещаются обрабатываемые подложки.

Метод распыления на описанной триодной РС реализуется следующим образом. Рабочее давление в предварительно откачанной до высокого вакуума камере обеспечивается напуском рабочего газа (обычно аргона) до давления порядка 0,1 Па. На термокатод ТК подается ток накала от источника переменного тока, происходит его разогрев до высокой температуры, достаточной для достижения термоэлектронного тока высокой плотности. Затем между термокатодом и анодом А подается напряжение постоянного тока от источника UД, что приводит к возникновению между ними дугового разряда. Образованные в разряде ионы вытягиваются на мишень М приложенным к ней отрицательным потенциалом UМ, бомбардируют ее поверхность и производят распыление атомов материала, которые осаждаются на подложках, размещенных на подложкодержателе ПД, расположенном напротив мишени и не являющимся электродом системы плазмообразования.

Триодные РС обладают рядом преимуществ по сравнению с диодными РС:

   работают при более низких давлениях (на 1-2 порядка), что повышает чистоту осаждаемого материала;

существенно ниже деградирующее тепловое, зарядовое и энергетическое воздействие на обрабатываемые структуры, поскольку подложкодержатель

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector