Cтраница 3
На основании результатов более поздних исследований было сообщено о значительно больших порогах ионного распыления [57], Такие высокие пороговые значения энергий легко объяснить либо образованием на поверхности мишени слоев газов, либо невысокой чуп-ствительностью измерений весьма малых коэффициентов распыления. Следует отметить, что вследствие того, что газы фоновой атмосферы могут превратить металлические пленки, осаждаемые на стеклянные стенки газоразрядной трубки при катодном распылении, в прозрачные пленки окислов - эти данные могут оказаться ошибочными. Если скорость нанесения пленки достаточно мала, то даже при больших длительностях распыления может не получиться отчетливой картины осаждения металла. Моргулис и Тищенко [58] с помощью метода радиоактивных индикаторов, позволяющего измерять величины коэффициентов распыления вплоть до 10 - 4 атомов / ион, обнаружили существование необычайно низ ких пороговых энергий распыления. [31]
Вторым источником погрешности такого типа является движение заслонки. Если принять, что скорость нанесения пленки постоянна, то длятуменьшения рассматриваемой погрешности необходимо изменить характер перемещения заслонки таким образом, чтобы направление ее перемещения в начале-и конце-процесса напыления не изменялось. [32]
Как было показано ранее, скорость нанесения пленок ионным распылением почти не зависит от катодного напряжения в области высоких напряжений, но прямо пропорциональна плотности тока на катоде в широком интервале токов. Петере и Мантелл [91] показали, что во время реактивного распыления ( по крайней мере в случае пленок смешанных окислов свинца и теллура) скорость нанесения пленок фактически уменьшается при высоких напряжениях на катоде. Это иллюстрирует рис. 22, на котором показана зависимость скорости нанесения пленок, отнесенной к единице катодного тока, от энергии ионов, бомбардирующих мишень. Независимыми экспериментами было установлено, что скорость нанесения линейно возрастала с повышением тока на катоде и слабо зависела от давления распыляющего газа. [33]
Кроме того, электрические параметры тонкопленочных элементов, при прочих равных условиях, зависят от толщины пленочных слоев. Поэтому-для получения лучшей воспроизводимости свойств микросхем при нанесении тонкопленочных слоев обычно контролируют следующие параметры: остаточное давление в рабочей камере, температуру подложки, толщину и скорость напыления. Если первые два параметра можно измерять с необходимой степенью точности хорошо известными методами и приборами, то измерение толщины и скорости нанесения пленки связано с целым рядом трудностей. Это объясняется тем, что в производстве тонкопленочных микросхем используют различные методы нанесения пленок; применяют большое количество разнообразных по своему химическому составу испаряемых материалов. При этом необходим широкий диапазон значений толщин пленок и скорости их напыления, что в свою очередь вызывает применение методов измерения, основанных на различных физических принципах. [34]
![]() |
Устройство для нанесения пленок сульфидов с помощью комбинации методов реактивного и химического распыления. [35] |
Это соединение имеет относительно высокое давление пара; поз ому молекулы соединения диффундируют из области разрядной камеры, где находится распыляемый материал, и в конце концов разлагаются на водород и соответствующий элемент в той части камеры, где плотность ионов достаточно низка. Этот процесс не обладает ни одним из характерных свойств, присущих нанесению пленок методом реального ионного распыления. В рассматриваемом случае: 1) чтобы поддерживать горение разряда, можно использовать переменный ток ( фактически, разряд можно возбуждать при помощи внешней катушки); 2) отсутствует зависимость между скоростью нанесения пленок и напряжением на катоде; 3) распыляемой поверхности не обязательно быть катодом или даже частью электрической цепи разряда. [36]
Для получения электроизоляционных пленок оксидов и нитридов применяется реактивное распыление, при котором газоразрядная плазма создается в смеси инертного газа с активными кислородом или азотом. В результате реакции распыленного вещества с атомами активного газа образуется вещество пленки, осаждаемое на подложку. Такие реакции могут протекать в межэлектродном пространстве или на поверхности подложки. Скорость нанесения пленок при таком распылении менее 0 1 нм / с, и толщина пленок не превышает 150 - 200 нм. Катодным распылением в среде инертного газа удается наносить пленки силикатных стекол. [37]
![]() |
Взаимозависимость отношений содержаний B / Si в пленке и B2H6 / SiH4 в газовом потоке. [38] |
Пленки аморфного сплава Si-Ge-B получали в печи пониженного давления путем термического разложения смеси силан ( SiH4) - гер-ман ( GeH4) - диборан ( В2Н6) при 500 С. Скорость нанесения пленки составляла 10 - 90 А / мин. [39]