нсивне розплавлення що знаходиться в тигелі матеріалу. При цьому плавиться спочатку зона, у якої локалізована плазма, потім - центральна частина мішені і, нарешті, крайова її область. При певної щільності струму на мішені починається інтенсивне випаровування матеріалу з розплаву. При досягненні високої пружності парів розпорошується матеріалу над катодом починається процес самораспиленія. У цьому випадку можна припинити напуск аргону, що істотно знижує забруднення плівки залишковими газами. Крім високої ефективності використання енергії, Розпилююче-випарна система дозволяє досягти високих швидкостей осадження. p> З цілю підвищення адгезії покриттів до підкладки підводять, як правило, негативний потенціал зсуву ~ 100 В, що дозволяє збільшити щільність і енергію іонів. br/>В
1.4 Високочастотне розпорошення
Даний метод використовується, як правило, для розпилення діелектриків. Відрізняється від катодного розпилення тим, що на електроди, один з яких розташований під розпиляним діелектриком, подається високочастотний потенціал (частота від 1 до 20 МГц) (Малюнок 7). br/>
В
В
а)
б)
Малюнок 7 - Схема високочастотного розпилення. 1 - розпорошується діелектрик; 2 - подложкодержатель, 3 - виріб
При подачі негативного потенціалу на мішень (малюнок 7.22, а) протікають процеси її розпилення іонами аргону і водночас їх адсорбція на поверхні. У результаті між електродами створюється гальмуючий електричне поле, що приводить до зниження і навіть припинення розпилення. При заміні знака потенціалу, що подається на діелектричну мішень, на позитивний її поверхня обробляється електронами, що призводить до нейтралізації адсорбованого заряду (малюнок 7.22.б). Оптимальними умовами є рівність характерного часу зарядки поверхні півперіода високочастотних коливань, що подаються на електроди.
Характерні параметри процесу:
-частота зміни потенціалу-1 ... 20 МГц;
-cкорость розпилення - 2.106 ... 2.107 г/(см2 О‡ с);
-питома випаровуваність - ОІ = 6.10 -7 г/Дж;
-енергія розпорошених частинок - до 200 еВ;
-швидкість осадження покриття - до 3 нм/с;
-оптимальний тиск в камері-2 ... 3 Па.
Даний процес відноситься до класу плазмових (плазмохимических) процесів, особливо при розпиленні високомолекулярних (полімерних) матеріалів.
При введенні в камеру хімічно активних газів надається можливість отримання плівок відповідного складу. Таким методом отримують, зокрема, плівки з високотемпературної надпровідної кераміки.
Метод ВЧ-розпилення знаходить промислове застосування при осадженні зносостійких і корозійно-стійких покриттів SiO2, оксиду алюмінію Al2O3 і з інших хімічних сполук.
1.5 Отримання покриттів розпиленням в несамостійному газовому розряді
Несамостійний газовий розряд - розряд, для підтримки якого необхідний постійний підвід енергії ззовні. Для ініціювання та підтримки газового розряду, як правило, використовують:
1) заряджені частинки, наприклад, електрони, що генеруються окремим джерелом;
2) ультрафіолетове або Оі-випромінювання (освіта заряджених частинок відбувається внаслідок іонізації або фотоефекту);
3) зовнішнє високочастотне електромагнітне поле.
У технології отримання покриттів найбільш часто в якості зовнішнього іонізатора використовують електрони, джерелом яких є, наприклад, розміщений в камері термокатодом. Найбільш простий реалізацією даного методу є трьохелектродну пристрій розпилення з термокатодом (малюнок 8).
В
Рисунок 8 - Схема розпилення в несамостійному газовому розряді: 1 - термокатодом, 2 - анод, 3 - розпилювана мішень; 4 - виріб
Використання несамостійного газового розряду дозволяє значно знизити початкову тиск в камері і, таким чином, зменшити концентрацію хімічно активних газів і, відповідно, підвищити хімічну однорідність покриттів. p> При реалізації даного методу досягаються такі характерні параметри:
-швидкість осадження - до 0,1 мкм/хв. При цьому швидкість розпилення регулюється в широких межах, наприклад, шляхом зміни струму емісії термокатодом;
-питома випаровуваність ОІ ≈ 10-7 г/Дж.
Переваги методу розпилення в несамостійному газовому розряді в порівнянні з іншими методами полягають:
1) в універсальності, т.к. можна одержувати покриття будь-якої природи, в тому числі з найбільш тугоплавких матеріалів, полімерів;
2) високої суцільності і адгезії формованих покриттів (вони не містять включення активних газів і хімічних сполук з їх участю);
3) можливості отримання покриттів складного складу (карбідів, нітридів, оксидів);
4) досягненні відносно високою швидкості розпилення і, відповідно, швидкості росту покриттів.
В
1.6 Методи контролю параметрів осадження покриттів
...
