зотом), і в результаті осідають шари, забруднені неконтрольованими домішками. При цьому, однак, спостерігається зниження парціального тиску хімічно активних газів в камері, тому, як правило, завжди на початковій стадії осадження покриття проводиться на технологічну заслінку. По закінченню деякого часу заслінка відкривається, і йде осадження покриття на поверхню виробу. Розпорошені атоми при своєму русі до підкладки зазнають численні зіткнення. В результаті атоми розпилюється мішені втрачають свою енергію, що викликає, як правило, зниження адгезійної міцності осаждаемого покриття. З метою зменшення втрат енергії розпилених атомів в процесі їх руху в газовій фазі відстань між анодом і катодом роблять мінімальним. p> Процес розпилення може вироблятися в хімічно активному середовищі, яка спеціально створюється в робочій камері. У цьому випадку процес називають реактивним катодним нанесенням покриття. Таким методом на поверхні підкладки формують шари з оксидів, нітридів, карбідів металу.
Таким чином, катодне розпорошення характеризується наступними перевагами:
1) процес розпилення газової фази безінерційна, при припиненні подачі потенціалу на катод генерація газової фази також практично миттєво припиняється;
2) низький тепловий вплив на виріб (нагрівається тільки поверхня катода);
3) можливість розпилення тугоплавких металів;
4) можливість отримання покриттів різного хімічного складу (наприклад, методом реактивного катодного розпилення);
5) забезпечення високої рівномірності осадження покриттів;
6) зберігається стехіометричний складу покриттів при їх отриманні розпиленням мішені зі сплаву.
Основні недоліки катодного розпилення:
- низькі швидкості росту покриття (до 1нм/с);
- низькі енергія частинок, ступінь іонізації і, як наслідок цього, невисока адгезія покриттів;
- високий ступінь забруднення покриттів атомами газової фази;
- наявність в покритті високої щільності радіаційних дефектів, причиною появи яких є вплив на поверхню високоенергетичних електронів, негативних іонів.
З метою зниження ступеня забруднення покриттів, підвищення їх адгезії рекомендується підтримувати температуру підкладки в процесі осадження досить високою (400 ... 500 В° С). У ряді випадків для отримання якісних покриттів використовують бомбардування зростаючої плівки іонами інертного газу, що досягається шляхом подачі на підкладку негативного потенціалу або застосуванням додаткового іонного джерела.
При подачі на підкладку потенціалу зміщення одночасно з процесом осадження покриття відбувається розпорошення зростаючого покриття, яке, як правило, є неоднорідним і визначається структурою поверхневого електричного поля. Тому при певних умов може спостерігатися селективне розпилення і навіть повне видалення покриття в певних місцях. Іншою особливістю технології отримання покриттів катодним розпиленням є різке зниження швидкості напилення покриття при реактивному розпиленні в результаті утворення на мішені хімічної сполуки, що має низьку електричну провідність. p> Так як швидкість осадження покриттів катодним розпиленням є низькою, вона використовується, в основному, для отримання тонких захисних і антифрикційних покриттів на прецизійних деталях машин і приладів (опори газових підшипників, приладові підшипники ковзання і кочення). В якості матеріалу покриття використовують дисульфід молібдену, золото, срібло, свинець, індій.
В
1.3 магнетрон розпорошення
магнетрон розпорошення - різновид діодного катодного розпилення. Освіта парів розпорошується речовини відбувається в результаті бомбардування мішені іонами робочого газу, які утворюються в плазмі аномального тліючого розряду. Найбільш проста схема магнетронного розпилення наведена на малюнку 4. br/>В
Рисунок 4 - Схема пленарній магнетронній системи: I - прокладки; 2 - підстава; 3 - водяний канал; 4, 5 - корпус: 6 - постійні магніти; 7 - вакуумна камера, 8 - анод; 9 - Зона ерозії; 10 - катод - мішень
Безпосередньо під мішенню розміщені постійні магніти, що створюють практично паралельне поверхні катода магнітне поле. Між анодом і катодом запалюється аномальний газовий розряд. У результаті з катода вибиваються електрони, які захоплюються магнітним полем, і здійснюють в цьому полі під дією сили Лоренца спиралевидное рух. Електрони, захоплені магнітним полем, проводять додаткову іонізацію атомів інертного газу, що збільшує, таким чином, інтенсивність іонного бомбардування поверхні катода і, відповідно, викликає підвищення швидкості розпилення. p> До основних взаємопов'язаним характеристикам, що визначає швидкість розпилення мішені, відносять напруга розряду, струм розряду, тиск робочого газу і індукцію магнітного поля поблизу поверхні катода. В якості робочого газу в магнетронних розпилювальних системах зазвичай використовується аргон. p> Магнетронниє системи крім високої швидкості розпиленн...
