Плазменные методы нанесения и удаления вещества

Условия распыления в плазме газового тлеющего разряда

-предварительная откачка камеры до высокого вакуума;

-атмосфера инертного или химически активного газа;

-давление в камере, необходимое для газового разряда – 0,1 – 10 Па;

-наличие ускоряющего электрического поля;

-разность потенциалов между анодом и катодом – 3∙102 ÷ 4 ∙103 В;

-постоянное или переменное (импульсное) напряжение на катоде;

-наличие магнитного поля вблизи катода.

Катодная распылительная

система

Коэффициент распыления мишени

К= Na / Nd

где Na - число выбитых (распыленных) атомов материала; Nd - число ионов, бомбардирующих материал.

Коэффициент распыления мишени сложного состава

Массовая скорость распыления

вещества катода

W= k(u-uнк)J /(pL)

где u — напряжение "анод — катод"; uнк — нормальное

катодное падение напряжения, при котором распыление пренебрежимо мало; J — плотность разрядного тока; p — давление рабочего газа; L — расстояние "катод — подложка"; k- постоянная, зависящая от рода газа и материала катода.

Перенос распыляемого материала от мишени к поверхности конденсации

Зависит от :

средней энергии распыленных частиц; углового распределения; давления рабочего газа;

расстояния между распыляемой и приемной поверхностями;

наличия электрических и магнитных полей, определяющих движение ионизированных атомов распыленного материала.

ВАХ самостоятельного

газового разряда

1.пробой и зажигание разряда (1,5 — 4 кВ);

2.установившийся режим;

3.аномальный тлеющий разряд;

4.дуговой разряд.

Магнетронная распылительная

-

N S N

2 1

1 – катод-мишень, 2 – магнитная система, 3 – источник питания, 4 - анод, 5 – траектория движения электрона, 6 - зона распыления, 7 - силовые линии магнитного поля.

Мишени