ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Нанесение пленок в вакууме из "Нанесение пленок в вакууме" В соответствии с этим вакуумные установки для нанесения тонких пленок, несмотря на многообразие их назначения и конструктивного оформления, состоят из следующих основных элементов источника генерации потока частиц осаждаемого материала вакуумной системы, обеспечивающей требуемые условия для проведения технологического процесса транспорт-но-позиционирующих устройств, обеспечивающих ввод подложек в зону нанесения пленок и ориентирование обрабатываемых поверхностей относительно потока частиц наносимого материала. [c.12] Типовая установка нанесения тонких пленок в вакууме (рис. 7) имеет каркас 77, на котором смонтированы вакуумная рабочая камера 5 с источником 1 наносимого материала, подложкодержателем 4 с подложками 3, а также вакуумная откачная система 20. Системы электропитания и управления установкой, как правило, расположены в отдельных шкафах (стойках). [c.12] В некоторых случаях вьшолняют дополнительные операции (например, предварительный нагрев подложек). Эффективность процесса характеризуется его производительностью, чистотой и равномерностью толщины наносимой пленки. [c.13] Метод ионного распыления основан на бомбардировке мишени, изготовленной из осаждаемого материала, быстрыми частицами (обычно положительными ионами аргона). Выбитые из мишени в результате бомбардировки частицы образуют поток наносимого материала, который осаждается в виде тонкой пленки на подложках, расположенных на некотором расстоянии от мишени. [c.14] Важным фактором, определяющим эксплуатационные особенности и конструкции установок ионного распыления, является способ генерации ионов, бомбардирующих мшнень. В соответствии с этим установки ионного распыления оснащаются простой двухэлектродной или магнетронной системой. [c.14] Выбор того или иного метода нанесения пленки зависит от многих факторов, основным из которых являются природа и сортамент используемого материала, вид и состояние обрабатываемых поверхностей, требования к чистоте и толщине пленки, производительность процесса. [c.14] Для понимания физических явлений, происходящих при нанесении тонких пленок в вакууме, необходимо знать, что процесс роста пленки на подложке состоит из двух этапов начального и завершающего. Рассмотрим, как взаимодействуют наносимые частицы в вакуумном пространстве и на подложке (рис. 9). [c.14] При мигращш по поверхности частица постепенно теряет избыток своей энергии, стремясь к тепловому равновесию с подложкой, и при этом может произойти следующее. Если на пути движения частица потеряет избыток, своей энергии, она фиксируется на подложке (конденсируется). Встретив же на пути движения другую мигрирующую частицу (или группу частиц), она вступит с ней в сильную связь (металлическую), создав адсорбированный дуплет 4. При достаточно крупном объединении такие частицы полностью теряют способность мигрировать и фиксируются на подложке, становясь центром кристаллизации 3. [c.15] Вокруг отдельных центров кристаллизации происходит рост кристаллитов, которые впоследствии срастаются и образуют сплошную пленку. Рост кристаллитов происходит как за счет мигрирующих по поверхности частиц 5, так и в результате непосредственного осаждения частиц 1 на поверхность кристаллитов. Возможно также образование дуплетов 2 в вакуумном пространстве при столкновении двух частиц, которые в конечном итоге адсорбируются на подложке. [c.15] Различные загрязнения в виде пылинок и следов органических веществ существенно искажают процесс роста пленок и ухудшают их качество. [c.15] Образованием сплошной пленки заканчивается начальный этап процесса. Так как с этого момента качество поверхности подложки перестает влиять на свойства наносимой пленки, начальный этап имеет решающее значение в их формировании. На завершающем этапе происходит рост пленки до необходимой толщины. [c.15] При прочих неизменных условиях рост температуры подложки увеличивает энергию, т. е. подвижность адсорбированных молекул, что повышает вероятность встречи мигрирующих молекул и приводит к формированию пленки крупнокристаллической структуры. Кроме того, при увеличении плотности падающего пучка повышается вероятность образования дуплетов и даже многоатомных групп. В то же время рост количества центров кристаллизации способствует образованию пленки мелкокристаллической структуры. [c.15] Эти факторы обусловливают необходимость стабильного поддержания температуры подложек и скорости испарения материала. [c.15] Вернуться к основной статье