11.2 Катодное распыление.

дополнительного (реактивного) газа, который взаимодействуя с конденсируемыми атомами на подложке, способствует получению пленок с различными свойствами.

12.1 Ионно-плазменное напыление.

Ионно-плазменный метод нанесения пленок является разновидностью катодного распыления, но в отличие от последнего распыление осуществляется не бомбардировкой катода возбужденными ионами тлеющего разряда, а бомбардировкой специальной мишени ионами плазмы газового разряда.

Системы для ионно-плазменного напыления пленок называют трех-электродными или триодными.

Зажигание разряда осуществляют с помощью высокочастотного трансформатора Тесла, а при достаточно большом термоэлектронном токе разряд возникает сам или требуется лишь небольшое дополнительное повышение анодного напряжения. После возникновения разряда разрядный ток достигает нескольких ампер, а напряжение на аноде падает до 60—40 В, т. е. для разряда характерна падающая вольт-амперная характеристика.

Возникающие в разряде положительные ионы с низкой энергией бомбардируют подложку и удаляют с ее поверхности большую часть слабосвязанных загрязнений путем нагрева и «ионного травления». После этого на источник распыляемого материала (мишень) подается отрицательный потенциал. Вытягиваемые из плазмы разряда положительные ионы бомбардируют мишень с энергией, достаточной для распыления атомов материала мишени.

При больших энергиях бомбардирующих ионов выбитые из мишени атомы движутся преимущественно в направлении, перпендикулярном ее поверхности, и могут быть сконденсированы на поверхности подложки,

12.2 Ионно-плазменное напыление.

находящейся напротив мишени. Подвижный экран позволяет одновременно или последовательно предварительно очищать поверхности подложки и мишени путем рас-пыления поверхностных загрязнений. Качество очистки поверхности мишени и особенно подложки является одним из важнейших факторов в процессе формирования пленки из конденсирующего распыленного материала.

Большим преимуществом ионно-плазменного напыления является его универсальность. С одинаковым успехом могут быть распылены металлы с различными свойствами, например вольфрам и золото. Такие сплавы, как ни-хром, пермаллой и нержавеющая сталь, распыляются без изменения их состава.

13.1 Магнетронное распыление.

Данный метод нанесения пленок является дальнейшим развитием ионно-плазменного напыления. Он основан на распылении материала за счет бомбардировки поверхности мишени ионами рабоче-го газа (обычно аргона), образующимися в плазме аномального тлеющего раз-ряда при наложении неоднородных скрещенных электрического и магнитного полей. При этом за счет локализации плазмы у распыляемой поверхности ми-шени с помощью сильного поперечного магнитного поля увеличивается плотность ионного тока.

Системы для магнетронного распыления относятся к системам диодного типа, как и для катодного распыления. Основными элементами систем являются катод-мишень, анод и магнитная система, причем поверхность мишени располагают между местами входа и выхода силовых линий магнитного поля.

При подаче постоянного напряжения между мишенью (отрицательный потенциал) и анодом (положительный или нулевой потенциал) возникает неоднородное электрическое поле и возбуждается аномальный тлеющий разряд.

Наличие замкнутого магнитного поля у распыляемой поверхности мишени по-зволяет локализовать плазму разряда непосредственно у мишени. Эмиттиро-ванные под действием ионной бомбардировки электроны захватываются маг-нитным полем и совершают сложное циклоидальное движение по замкнутым траекториям вблизи поверхности мишени. Такое движение электронов обеспечивает несколько ионизирующих столкновений с атомами рабочего газа (до