Напыление - титан
Cтраница 1
Напыление титана производят примерно через 10 сек после его расплавления, так как титан - геттер и в начале его испарения идет интенсивное газовыделение, что загрязняет осаждаемую пленку молекулами газов. [1]
Перед напылением титана производится очистка поверхности подложек в тлеющем разряде в среде остаточных газов с давлением p10 - - 10 - 2 тор. После ее окончания создают вакуум, необходимый для начала напыления титана. [2]
На базе сверхвысоковакуумного титанового охлаждаемого насоса СТОН разработан агрегат АВТО-20М, в котором применяется напыление титана на поверхность, охлаждаемую жидким азотом. Электроннолучевой испаритель титана характеризуется малыми тепловыми потерями. Агрегат обезгаживается прогревом при 400 С и отличается низким остаточным давлением порядка 10 - 12 тор. [3]
Предельный вакуум, создаваемый с помощью геттерно-ионных насосов, может быть значительно улучшен, если проводить напыление титана на поверхность, имеющую температуру жидкого азота. Такого рода насосы, называемые азотитами, обладают удельной сорбцией, примерно в 5 раз выше, чем сорбция титаном, нанесенным на поверхность, находящуюся при комнатной температуре. Откачка азотитами по сравнению с сорбцией титаном на тепловой поверхности не приводит к выделению в объем посторонних газов, например метана. Предельный вакуум, получаемый с помощью азотитов, достигает 2 - 10 - 10 мм рт. ст. Параметром, ограничивающим применение насоса в области высоких давлений, является количество молекул титана, испаряемого в единицу времени. [4]
Чтобы исключить влияние остаточных газов, адсорбирующихся медью на воздухе перед напылением на подложку, как и при напылении титана, производится отпыл на заслонку в течение 10 сек. После окончания испарения меди диффузионный насос продолжает работать при действующей азотной ловушке еще примерно 5 - 10 мин. Это вызвано тем, что при напылении подложка разогревается до температуры 100 - 160 С, при которой медь легко окисляется даже при небольшом количестве остаточных газов. После охлаждения подложки подача жидкого азота на ловушку и откачка прекращаются. Разгерметизация установки происходит после того как температура подложек снизится до 40 - 50 С. [5]
 |
Конструктивные схемы магнитораз-рядного насоса. а - диодный насос с ребристым катодом. б - триодный насос / - корпус. 2 - анод. 3 - катод. 4 - изолятор. 5 - магнит. 6 - вход газа в насос. [6] |
Полагают, что это явление связано с изменением распределения плотности ионного тока по поверхности катода, побуждаемое любыми изменениями условий работы насоса, будь то колебания напряжения в сети или естественное изменение давления откачиваемого газа и его состава. При этом происходит превышение распыления над напылением титана в тех местах, где при нормальных условиях происходило накапливание геттера, и выделение ранее поглощенного в этих местах газа. Наличие канавок на поверхности катода елзет ее более неоднородной в отношении ионной бомбардировки. На дне канавок напыление титана всегда превосходит его распыление и поэтому там аргон эффективно замуровывается. Применение ребристых катодов примерно в пять раз повышает быстроту действия насоса по аргону, но снижает ресурс его работы. Они состоят из многоячеистого анода, с обеих сторон которого расположены тоже ячеистые титановые катоды. Анод и катоды помещены внутри корпуса насоса, который является коллектором ионов. Часть движущихся из области анода 2 ионов попадает на ячеистые катоды 3, интенсивно распыляя их. Основная же масса ионов проходит сквозь отверстия ячеек катода, замедляется в его электрическом поле и попадает на коллектор. [7]
Перед напылением титана производится очистка поверхности подложек в тлеющем разряде в среде остаточных газов с давлением p10 - - 10 - 2 тор. После ее окончания создают вакуум, необходимый для начала напыления титана. [8]
Откачка инертных газов в магниторазрядных насосах происходит в основном на катодах путем внедрения в них быстрых ионов, которые после нейтрализации удерживаются силами физической адсорбции. Непрерывно напыляемый титан замуровывает сорбированные молекулы. Распыление материала катода ведет к высвобождению части молекул газа, поэтому в основном они удерживаются лишь на периферии катода, где скорость распыления меньше скорости напыления титана. [9]
 |
Конструктивные схемы магнитораз-рядного насоса. а - диодный насос с ребристым катодом. б - триодный насос / - корпус. 2 - анод. 3 - катод. 4 - изолятор. 5 - магнит. 6 - вход газа в насос. [10] |
Полагают, что это явление связано с изменением распределения плотности ионного тока по поверхности катода, побуждаемое любыми изменениями условий работы насоса, будь то колебания напряжения в сети или естественное изменение давления откачиваемого газа и его состава. При этом происходит превышение распыления над напылением титана в тех местах, где при нормальных условиях происходило накапливание геттера, и выделение ранее поглощенного в этих местах газа. Наличие канавок на поверхности катода елзет ее более неоднородной в отношении ионной бомбардировки. На дне канавок напыление титана всегда превосходит его распыление и поэтому там аргон эффективно замуровывается. Применение ребристых катодов примерно в пять раз повышает быстроту действия насоса по аргону, но снижает ресурс его работы. Они состоят из многоячеистого анода, с обеих сторон которого расположены тоже ячеистые титановые катоды. Анод и катоды помещены внутри корпуса насоса, который является коллектором ионов. Часть движущихся из области анода 2 ионов попадает на ячеистые катоды 3, интенсивно распыляя их. Основная же масса ионов проходит сквозь отверстия ячеек катода, замедляется в его электрическом поле и попадает на коллектор. [11]
При плазменном напылении переведенный в жидкое состояние материал в виде капель увлекается ионизированным потоком газа, попадает на покрываемую поверхность, растекается и образует покрытие. Поэтому вещества, используемые при плазменном напылении, должны плавиться в факеле без разложения и возгонки. Предохранение напыляемых материалов от окисления достигается экранированием факела кольцевым потоком инертного газа. Но даже в этих условиях многие материалы в процессе плазменного напыления претерпевают изменение химического состава. Изменение состава напыляемого материала может быть вызвано термической диссоциацией, инконгруентным плавлением и др. Наибольшей устойчивостью в ионизированном потоке обладают тугоплавкие окислы и некоторые тугоплавкие металлы. Следует подчеркнуть, что устойчивость веществ в факеле зависит не только от природы напыляемого материала, но также и от состава рабочего газа. Так, например, при напылении титана с помощью ионизированного потока аргона получается покрытие, состоящее из металлического титана. Замена аргона азотом приводит к образованию нитрида титана. [12]
Страницы: 1