- •Редакционная коллегия:
- •Литература
- •1. Описание напылительной установки
- •2. Распыляемые мишени
- •3. Напыление ферромагнитного слоя
- •4. Напыление диэлектрической прослойки из SiO2
- •1.5. Напыление многослойной структуры
- •Подсистема маркетинговых исследований
- •В.И. Даниленко, а.В. Исаев, в.А. Кондусов
- •С.В. Чурин, в.А. Кондусов резервный преобразователь напряжения
- •Телефонный микропроцессорный коммутатор
- •Воронежский государственный
- •Радиоэлектронных элементов
- •А.И. Хрячков, а.С. Рыков, а.Т. Болгов
- •Прочности деталей рэс
- •394026, Воронеж, Московский проспект, 14
1. Описание напылительной установки
Для напыления многослойных структур, у которых магнитный слой представляет композиционный материал, а прослойка - диэлектрик, лучше всего применять метод ионно-лучевого распыления, который позволяет получать любые композиции. При создании таких композиций необходимо выполнение определенных требований к распыляемой установке, основными из которых являются следующие:
установка должна содержать как минимум три источника ионно-лучевого распыления, позволяющие распылять как магнитные материалы, так и диэлектрические;
для получения однородных по толщине слоев и увеличения производительности
напыление должно осуществляться при вращении подложкодержателя;
напыление ферромагнитного слоя и диэлектрической прослойки должно проводиться в одном вакуумном цикле.
С учетом вышесказанного была разработана напылительная установка на основе вакуумного напылительного поста УВН-2М. Модернизация выпускаемого промышленностью вакуумного поста позволила разместить в вакуумной камере установки 3 источника ионно-лучевого распыления (рис. 1) (два - для напыления металлических или диэлектрических (при наличии компенсатора) слоев, и один совместно с источником электронов - для очистки подложки). Для подачи высокого напряжения на аноды источников ионно-лучевого распыления используются модернизированные блоки питания типа БП-94. По периметру вакуумной камеры расположен подложкодержатель 2, который закреплен на оси и может совершать вращение со скоростью до 2 об/мин. На подложкодержателе может быть закреплено шесть подложек 8 размером 200 200 мм2. При напылении диэлектрических материалов с целью нейтрализации положительного потенциала, возникающего на диэлектрической поверхности, предусмотрено использование компенсатора 7, представляющего собой вольфрамовую проволоку диаметром 0,2 мм, который подключен к отдельному источнику питания.
Рис. 1. Многофункциональная установка ионно-лучевого напыления:
1-вакуумная камера; 2- вращающийся подложкодержатель;
3-водоохлаждаемая мишень; 4- водоохлаждаемая мишень;
5- источник ионно-лучевого распыления; 6- источник ионного травления;
7- компенсатор; 8- подложка
И сточник ионно-лучевого распыления представляет магнитную систему, состоящую из постоянных магнитов 1 (рис.2) и корпуса магнитопровода 2. Магнитная система создает большую напряженность магнитного поля (~ 1 кЭ) в магнитном зазоре 3. К аноду 4 приложено высокое положительное смещение (1-5 кВ). Перпендикулярная конфигурация магнитного и электрического полей в области магнитного зазора 3 приводит к возникновению самостоятельного тлеющего разряда даже при давлении рабочего газа (аргона) порядка 5-10-4 Торр. Выталкиваемые электрическим полем из плазмы ионы аргона создают
Рис. 2. Источник ионно-лучевого распыления:
1 - постоянный магнит; 2- корпус- магнитопровод; 3- магнитный зазор;
4- анод; 5- магистраль подачи рабочего газа.
поток частиц высокой энергии, который направляется на мишень в источнике распыления или на подложку в источнике ионного травления. Так как данный источник ионов не связан с объектом распыления (мишенью или подложкой), он дает возможность распылять ферромагнитные сплавы, а при наличии компенсатора - и диэлектрические материалы.
Концентрация плазмы в области магнитного зазора позволяет избежать сильного разогрева подложек при напылении даже без использования принудительного охлаждения, что значительно упрощает технологию получения аморфных сплавов. Отсутствие принудительного охлаждения упрощает и механизм перемещения подложек из позиции напыления одного сплава в позицию нанесения другой пленки и позицию ионной очистки. Использование подобного рода источников и их компоновка в вакуумной камере установки УВН-2М позволили получать многослойные пленки ферромагнитных сплавов с диэлектрической прослойкой на вращающуюся подложку, что способствует формированию однородных по толщине слоев.