Конструктивные схемы МРС

МРУ по существу представляет диодную РС, состоящую из водоохлаждаемого катодного блока 1, на котором с обеспечением хорошего теплового и электрического контакта установлена мишень 2 из распыляемого материала. Под катодным блоком находится магнитная система 3, формирующая вблизи распыляемой мишени 2 замкнутую (в общем случае кольцеобразную) область скрещенных электромагнитных полей с арочным (дугообразным) магнитным полем 8. В этой области (магнитной ловушке) непосредственно у поверхности мишени 2 происходит локализация плазмы тлеющего разряда 9, что повышает эффективность процесса ионизации и распыления. По периферии мишени установлен анодный блок 4.

МРС работает следующим образом. После откачки рабочей камеры, напуска рабочего газа (обычно аргона) и установки требуемой степени вакуума между катодным и анодным блоками MPУ подается напряжение постоянного тока (или высокочастотное) от источника 5. Возбуждаемая плазма аномального тлеющего разряда локализуется у поверхности мишени в магнитной ловушке, что обеспечивает высокую степень ионизации и плотность плазмы. Ионы плазмы, ускоряясь электрическим полем до высоких энергий, бомбардируют мишень 2 и интенсивно ее распыляют. Форма зоны распыления на мишени имеет вид замкнутой дорожки и определяется конфигурацией магнитной ловушки, формируемой магнитной системой 3. Ширина зоны распылений примерно соответствует расстоянию между полюсами магнитной системы 3. Распыленные в зоне эрозии мишени атомы материала пролетают расстояние между мишенью 2 и подложкодержателем 7 и конденсируются на обрабатываемой пластине 6, формируя на ней пленочное покрытие.

По сравнению с диодными РС без магнитного поля МРС обладают рядом бесспорных достоинств:

1.      На 1-2 порядка более высокие скорости осаждения (0,5÷3,0 мкм/мин).

2.      На 2 порядка меньшие рабочие давления (1÷0,1 Па и ниже).

3.      Сравнительно небольшие рабочие напряжения (350÷600 В).

4.      Незначительные тепловые, зарядовые и энергетические воздействия на обрабатываемую поверхность подложки.

При работе МРС возникают следующие проблемы:

        низкая равномерность распыления мишени и, как следствие, невысокий коэффициент использования распыляемого материала;

        необходимость обеспечения эффективного охлаждения распыляемой мишени;

        необходимость выбора формы зоны распыления, формы и размеров мишени с целью обеспечения нанесения равномерного по толщине покрытия;

        трудности изготовления мишеней большого размера и сложной формы.

1.3.4.1   Конструктивные схемы МРС

Конструкции современных МРС весьма разнообразны (рис. 1.20). Прообразом современных МРС является устройство, изображенное на рис. 1.20, а. Катод представляет собой цилиндрический стержень, расположенный в центре камеры, вокруг которого на поверхности цилиндрического анода располагаются подложки. Коаксиальные конструкции электродов позволяют значительно увеличить производительность за счет увеличения площади одновременно обрабатываемых подложек. Кроме того, интенсивность бомбардировки подложек

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector