Ионно - плазменное распыление
Это разновидность катодного распыления. Отличие в том, что бомбардировка катода осуществляется не ионами тлеющего разряда, а ионами плазмы газового разряда низкого давления. Может быть 3 и более электродов.
Схема установки
Рабочая камера откачивается до Р=10-6 мм.рт.ст. Включается ток накала катода и катод разогревается до получения термоэлектронного тока высокой плотности. После разогрева катода между катодом и анодом прикладывается разность потенциалов, а рабочая камера заполняется рабочим газом (Ar) до Р=10-4 10-3 мм.рт.ст. Между катодом и анодом возникает дуговой газовый разряд. Разрядный ток достигает нескольких ампер, а ΔU уменьшается до 40-60 В. При подаче на мишень отрицательного потенциала ионы будут «вытягиваться» из плазмы разряда и бомбардировать мишень. Атомные мишени, распыляясь, конденсируются на подложке.
Метод безынерционен. Снятие потенциала с мишени прекращает распыление. Подложка предварительно очищается ионным травлением. В таком виде метод применим для напыления проводящих материалов.
Для нанесения диэлектриков применяются высокочастотное плазменное распыление (ВПР). При постоянном потенциале на диэлектрической мишени накапливается электростатический заряд. Находясь под переменным потенциалом в высокочастотном поле мишень бомбардируется и ионами и электронами. Ионы распыляют мишень, а электроны нейтрализуют положительные заряды. Поле создается высокочастотным генератором. Скорость осаждения регулируется частотой и амплитудой высокочастотного напряжения, температурой подложки, напряжением внешнего магнитного поля (если оно есть для увеличения скорости осаждения).
В отечественных установках f=13,6 МГЦ (оптимум).
U=1000-3000 кВ
Промышленные установки ИОН-1В - высоковакуумные, многооперационные для изготовления многослойных тонкопленочных микросхем (6 слоев).
Преимущества: процесс проводят в более высоком вакууме, чем при катодном распылении и пленка меньше загрязняется газами.
пленки однородны по толщине;
легкость управления процессом (изменением потенциала мишени);
мишень может быть очень массивной и используется во многих циклах распыления (экономичность материала мишени);
высокая адгезия пленок;
состав пленки мало отличается от исходного материала;
материал мишени может быть от проводящего до диэлектрического.
Недостатки:
малая производительность метода.
необходимость в специфическом вакуумном оборудовании (ВЧ-генератор, термокатод и т.д.)
- Оглавление
- Классификация мэт
- Проводниковые материалы
- Физическая природа электропроводности металлов
- Зависимость электропроводности металлов от температуры и примеры
- Электрические свойства металлических сплавов
- Сопротивление проводников на высоких частотах
- Сопротивление тонких металлических плёнок. Размерный эффект
- Контактные явления в металлах
- Материалы высокой проводимости. Медь
- Алюминий
- Сверхпроводящие металлы и сплавы
- Специальные сплавы
- Сплавы для термопар
- Сплавы для корпусов приборов
- Тугоплавкие металлы
- Благородные металлы
- Неметаллические проводящие материалы
- Полупроводники. Классификация полупроводниковых материалов
- Собственные и примесные полупроводники
- Температурная зависимость концентрации носителей заряда.
- Подвижность носителей заряда в полупроводниках
- Электрофизические явления в полупроводниках.
- Кремний
- Физико-химические и электрические свойства Si
- Марки кремния.
- Германий
- Физико-химические и электрические свойства германия
- Карбид кремния (SiC)
- Полупроводниковые соединения аiii вv
- Твердые растворы на основе аiii вv
- Полупроводниковые соединения aiibvi и трз на их основе
- Полупроводниковые соединения aivbvi и трз на их основе
- Диэлектрики, классификация, основные свойства
- Электропроводность диэлектриков
- Потери в диэлектриках
- Пробой диэлектриков
- Полимеры в электронной технике
- Композиционные пластмассы и пластики
- Электроизоляционные компаунды
- Неорганические стекла
- Ситаллы
- Керамики
- Активные диэлектрики
- Сегнетоэлектрики
- Пьезоэлектрики
- Пироэлектрики
- Электреты
- Жидкие кристаллы
- Материалы для твердотельных лазеров
- Магнитные материалы. Их классификация
- Магнитомягкие материалы
- Магнитотвердые материалы
- Технология получения материалов электронной техники Методы получения тонких пленок
- Вакуумные методы. Термическое вакуумное напыление.
- Кинетика процесса конденсации. Роль подложки
- Создание вакуума в вакуумных установках
- Измерение вакуума
- Вакуумные установки термического напыления
- Катодное вакуумное распыление (диодное)
- Ионно - плазменное распыление
- Эпитаксиальные процессы в технологии материалов электронной техники
- Механизм процесса эпитаксии
- Автоэпитаксия кремния
- Гетероэпитаксия кремния
- Эпитаксия полупроводниковых соединений аiiibv и трз на их основе
- Температурно - временной режим эпитаксии
- Эпитаксия SiC
- Оборудование для наращивания эпитаксиальных слоев
- Элионные технологии
- Ионно-лучевые установки
- Механическая обработка полупроводниковых материалов
- Шлифование и полирование пластин
- Химическая обработка поверхности полупроводника
- Методы отчистки поверхности
- Фотолитография (операции, материалы)
- Нанотехнология, определения и понятия
- Инструменты для измерения наноструктур
- Наноструктуры и наноустройства
- Методы нанотехнологий