Установки магнетронного и магнетронно-ионного напыления многослойных структур

Описание установки

Установка состоит из: вакуумной камеры с шестью (или четырьмя) магнетронами; поста откачки, состоящего из турбомолекулярного насоса производительностью 2200 л/с, форвакуумного насоса производительностью 500 л/мин, системы клапанов и стойки с блоками управления; устройств вращения подложки, в числе которых шаговый двигатель, вращающий образец вместе с держателем относительно оси вакуумной камеры и двигатель, вращающий образец относительно оси держателя образца; системы подачи рабочего газа из баллонов через регулятор расхода газа РРГ-12 производства «Элточприбор».

Внутри вакуумной камеры расположены четыре, либо шесть магнетронов планарного типа. Каждый магнетрон представляет собой источник с кольцевым разрядом. На поверхности расположена мишень распыляемого материала диаметром 150 мм и толщиной 5–6 мм. В установке с четырьмя магнетронами также установлена ионная пушка, позволяющая проводить распыление мишеней и полировку подложек с помощью ионного пучка. В качестве рабочей среды обычно используется высокочистый (99,998%) газ аргон. Возможно использование смеси аргона с другими газами. Источниками питания магнетронов служат стабилизированные блоки на постоянном токе, разработанные в ИФМ РАН. Они позволяют варьировать ток разряда в пределах 100–2000 мА со стабилизацией на уровне сотых долей процента при напряжениях от 100 до 800 В.

Размеры распыляемых мишеней и вакуумных камер позволяют наносить тонкопленочные покрытия на подложки с диаметрами до 200 мм. Равномерность толщины пленок по площади даже подложек с кривизной обеспечивается с помощью фигурных прецизионных диафрагм и составляет десятые доли процента. Загрузка плоских образцов размером до 150 мм проводится через шлюзовую камеру, что существенно экономит трудозатраты и повышает качество напыляемых структур.