химический каталог




Физико-химические основы производства радиоэлектронной аппаратуры

Автор Н.К.Иванов-Есипович

веществ и т. д.

§ 3. осаждение в низкотемпературной плазме

ионное распыление по сравнению с термическим испарением при вакуумных технологических процессах обладает рядом преимуществ, существенно важных для промышленного применения в производстве рэа:

144

рис.

1) большая площадь распыляемой пластины материала — мишени, выполняющей функции источника атомов осаждаемого вещества, позволяет получать равномерные по толщине пленки на подложках больших размеров, что обеспечивает эффективную реализацию группового метода обработки;

2) мишень представляет собой длительно незаменяемый источник материала- (при толщине пластины 3 мм смена производится один раз в месяц при двухсменной работе), что облегчает автоматизацию, повышает однородность процесса;

3) обеспечивается высокая адгезия пленки к подложке благодаря большой энергии конденсирующихся атомов;

4) получение пленок из тугоплавких металлов протекает без перегрева вакуумной камеры;

5) возможно получение окисных, нитридных и других пленок, в том числе легированных, в результате химических реакций атомов распыляемого металла с вводимыми в камеру газами;

6) можно проводить оксидирование плазменным анодированием;

7) можно получать органические пленки.

в наиболее простом классическом случае ионное распыление производят в тлеющем разряде с помощью диодной системы. здесь мишень из распыляемого металла является катодом, на который подается ток в несколько киловольт, а держатель подложки — заземленным анодом (рис. 50).

для протекания тока необходима постоянная эмиссия электронов из катода в плазму. если эмиссия обеспечивается постбронним воздействием на катод (например, термоэмиссия), то разряд называют несамостоятельным. при высоком напряжении между электродами сам разряд без вспомогательных средств обеспечивает автоэлектронную эмиссию катода — самостоятельный разряд.

кроме автоэлектронной при ионной бомбардировке катода протекает интенсивная вторичная электронная эмиссия. основными зонами тлеющего разряда (рис. 51) являются катодное темное пространство и отделенное от него, отрицательное свечение, которое нередко переходит в зону фарадеева темного пространства. эти три зоны

6—1010 145

вместе образуют катодную область разряда, за которой следует основная светящаяся часть разряда — положительный столб.

В катодном темном пространстве происходит сильное ускорение электронов и положительных ионов, выбивающих электроны из катода (автоэлектронная эмиссия). Здесь наблюдается резкое падение потенциала, связанное с высокой концентрацией положительных ионов на границе перехода от катодного темного пространства к катодному свечению. В зоне отрицательного смещения электроны теряют энергию при ударной ионизации газовых молекул. В результате образуются положительные ионы, необходимые для поддержания разряда. Любое тело, погруженное в газоразрядную плазму, заряжается отрицательно.

В области положительного столба концентрация электронов и ионов приблизительно одинакова и очень велика, благодаря чему область обладает высокой электропроводностью, падение потенциала весьма мало. Положительный столб при сближении электродов может совсем исчезнуть. Но длина катодного темного пространства при уменьшении расстояния анод — катод не изменяется.

В качестве ионизируемого газа используют аргон, как наиболее дешевый из инертных газов. Надо учитывать, что вакуумные насосы при ионном распылении работают в атмосфере аргона, поэтому обычно не применяют геттерно-ионные и электроразрядные насосы, плохо откачивающие инертные газы. Однако в принципе возможно и другое решение: откачку проводить именно электроразрядным насосом, оставляя в камере атмосферный аргон.

В процессе ионного распыления в диодной системе катод выполняет две функции: является источником электронов, поддерживая тлеющий разряд, и источником распыляемого металла. Чем выше энергия бомбардирующих ионов аргона, тем глубже они проникают в распыляемый металл. При увеличении энергии ионов до нескольких десятков электрон-вольт интенсивность распыления становится настолько высокой, что каждый ион способен удалить несколько атомов металла. Число удаленных атомов металла, приходящихся на один ион, называют коэффициентом распыления.

Коэффициент распыления 5 зависит от следующих факторов:

S = /(Afa, Мн, ч. Е, р, 5),

где Ma, М-а—массы атома и иона; q> — угол падения иона (угол между траекторией иона и поверхностью мишени); Е— средняя энергия ионов; р — давление газа в вакуумной камере; | — коэффициент, характеризующий состояние поверхности и материал мишени.

Присутствие химически активных фоновых газов (кислород, азот, водород, пары воды и вакуумных масел) снижает коэффициент распыления вследствие образования на поверхности мишени пленок химических соединений, особенно окислов.

Увеличить количество ионизирующих электронов можно при ионном распылении с независимым разрядом — с термоэмиссион-но возбуждаемой плазмой (триодная система) (рис. 52). Благодаря

146

термокатоду при 0,1 Па возбуждается дуг

страница 62
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91

Скачать книгу "Физико-химические основы производства радиоэлектронной аппаратуры" (2.57Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
искусственный букет невесты купить
билеты на ярослав евдокимов
Кресло-качалка с подушкой Мебель Импэкс Chita
курсы работа с офисными приложениями

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)