В настоящее время диодные распылительные системы в основном используют при производстве гибридных ИМС.

В настоящее время диодные распылительные системы в основном используют при производстве гибридных ИМС. Объясняется это тем, что часть электронов может без столкновения пройти пространство катод – подложка и, будучи сильно ускоренными, бомбардируют анод (подложку). Это вызывает значительный нагрев подложек, а также может привести к повреждению полупроводниковых структур.

 

3.4. Магнетронные системы ионного распыления.

Необходимость увеличения скорости распыления материалов и, соответственно скорости осаждения покрытий, уменьшения рабочего давления газа в технологическом объеме, позволяющее уменьшить концентрацию загрязнений в растущей пленке вызвало разработку систем магнетронного распыления (см. рис. 3.6).

 

Рисунок 3.6. Схема магнетронной системы распыления.


            Основными особенностями магнетронных распылительных систем (МРС) являются:

1. Наличие скрещенных электрического и магнитного полей.

2. Локализация электронов в области катода (обусловлено максимальной напряженностью магнитного и электрического полей в области катода).

3. Увеличение степени ионизации за счет увеличения длины траектории электронов.

4. Уменьшение величины рабочего напряжения, позволяющее уменьшить дефектность пленки при ее бомбардировке ускоренными электронами и отрицательно заряженными ионами.

5. Возможность уменьшения рабочего давления, позволяющая уменьшить эффекты рассеяния распыленных атомов и перекрестного запыления мишеней.

6. Уменьшение величины дополнительного неконтролируемого нагрева подложек за счет электронной бомбардировки.

Магнетронные системы ионного распыления являются усовершенствованными диодными системами и отличаются от них наличием в прикатодной области электрического и кольцеобразного магнитного полей, направленных перпендикулярно друг к другу.

Рассмотрим особенности движения заряженных частиц в скрещенных (направленных под углом друг к другу) электрическом и магнитном полях. Раздельное воздействие электрического и магнитного полей на движение заряженных частиц было рассмотрено ранее в связи с работой электронно-лучевых испарителей. Совершенно иначе ведут себя заряженные частицы при одновременном воздействии этих полей.

Остановимся на простейшем случае, когда эти поля однородны и направлены перпендикулярно друг к другу (рис. 3.7): электрическое Е—по вертикальной оси, а магнитное В перпендикулярно плоскости рисунка («от нас»); время τ отсчитывается по горизонтальной оси.

Пусть в некоторый начальный момент времени заряженная частица (электрон) находится в точке 0 и ее скорость равна нулю. Под действием электрического поля электрон начинает ускоряться вдоль оси Е. По мере увеличения скорости сила, действующая со стороны магнитного поля, будет возрастать, так как она пропорциональна скорости,

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector