ВЧ-диодные системы нанесения

Рис. 9.4. Схема ВЧ распыления при отрицательном (а) и положительном (б) полупериодах напряжения: 1 — экран; 2 — катод; 3 — ионы; 4 — плазма; 5 — электроны; 6 — молекулы.

Рис. 9.5, а. Схема ВЧ диодной системы устройства ионного распыления: 1 — высоковольтный ввод; 2 — вакуумная камера; 3 — экран; 4 — катод; 5 — мишень; 6 — тёмное катодное пространство; 7 — положительный столб; 8 — подложка; 9 — анод; 10 — вакуумная откачка; 11 — подача аргона Эти оба способа часто используются одновременно и преимущественно для нанесения сложных соединений (оксиды, нитриды, сульфиды и т. д.). Существенным преимуществом такого технологического процесса является возможность получения покрытий с стехиометрически воспроизводимым составом материала мишени.

Рис. 9.5, б. Схема конструкции охлаждаемого катода ВЧдиодной системы напыления: 1 — высоковольтный ввод; 2 — водяное охлаждение; 3 — диэлектрическая изоляция; 4 — заземлённый экран; 5 — мишень; 6 — ВЧ — электрод Физическое распыление материалов обеспечивает хорошую воспроизводимость состава, но не воспроизводит точную стехиометрию материала в покрытии, поскольку химические соединения мишени распыляются в виде атомов. В этой связи можно считать нормальной небольшую потерю более летучей (фракции) составляющей исходных молекул при переходе от катода к изделию. Так, например, при распылении оксидов теряется кислород, а при распылении сульфидов теряется сера. .

Рис. 9.6. График зависимости скорости нанесения покрытия V_H для различных материалов мишени от плотности р_р мощности ВЧ-разряда Настоящим способом можно наносить тонкопленочные покрытия как проводников, так и диэлектриков. При нанесении покрытия ограничивающим фактором может являться реакция изделия на технологическую температуру.