Системы распыления с ионными источниками

В рассмотренных выше различных типах РС плазма возбуждается непосредственно между электродами и оказывает влияние на обрабатываемые структуры. Однако РС можно отделить от рабочей камеры, где осуществляется процесс распыления и нанесения материала, и направлять на мишень поток ионов, сформированный на выходе разрядной камеры. Разрядные устройства, предназначенные для формирования потоков ионов, получили название ионных источников (ИИ).

Конструктивные схемы РС с ИИ показаны на рис. 1.34. Их особенностью является наличие автономного ИИ, формирующего поток ионов, который направляется на мишень из распыляемого материала. Ускорение потока до энергий эффективного распыления может осуществляться подачей ускоряющего потенциала на мишень 6 (рис. 1.34, а, б) или применением специальной системы формирования ионного пучка (ионно-оптической системы) 8, расположенной на выходе ИИ (рис. 1.34, в).

Для повышения эффективности распыления диэлектрических материалов у мишени устанавливают источник электронов, с помощью которого на ее поверхности нейтрализуется скапливающийся положительный заряд бомбардирующих ионов (рис. 1.34, в).

 

В РС с ИИ процесс осаждения пленки можно вести при более высоком вакууме, поскольку поддержание плазмы обеспечивается внутри ИИ при более высоком давлении. Перепад давлений зависит от проводимости выходного отверстия ИИ.

РС с ИИ могут быть как с фокусировкой ионного пучка (рис. 1.34, в), так и без фокусировки (рис. 1.34, а, б). Ионный ток на мишень почти линейно зависит от потенциала на мишени, а также пропорционален току разряда в ИИ, площади его выходного отверстия, и обратно пропорционален квадрату расстояния между ИИ и мишенью.

ИИ, предназначенный для распыления материала, должен удовлетворять следующим требованиям:

        обеспечивать работу в широком диапазоне давлений при ионном токе, достаточном для эффективного распыления материала;

        работать независимо от величины потенциала на мишени;

        не загрязнять мишень и подложки;

        быть простым в эксплуатации и надежным при длительной эксплуатации.

Процесс получения ионного пучка в ИИ проходит две основные стадии: получение ионов в газовом разряде и вытягивание ионов из плазмы с

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector