Нанесение тонкопленочных и многослойных покрытий с использованием установок магнетронного напыления (ATC 2200-VSPUTTERSYSTEM)

Магнетронное распыление – метод нанесения тонких пленок, при котором атомы мишени выбиваются из нее путем бомбардировки материала ускоренными ионами с последующим осаждением на подложку. Магнетронное распыление может быть использовано для осаждения как металлических, так и диэлектрических материалов. В первом случае используется газовый разряд на постоянном токе, во втором – высокочастотный (радиочастотный) газовый разряд. Магнетронное распыление позволяет формировать различные соединения (оксиды, нитриды и т. д.) при распылении металлических мишеней в атмосфере смеси рабочего газа с добавлением реактива, например, кислорода или азота. Так называемое, реактивное магнетронное распыление может осуществляться как на переменном, так и на постоянном токе. Пленки, выращенные методом магнетронного распыления, обладают хорошей адгезией к поверхности подложки, благодаря относительно высокой кинетической энергии осаждаемых атомов (2 – 30 эВ). Данный метод позволяет выращивать пленки тугоплавких материалов, а также многокомпонентных сплавов без существенного нарушения стехиометрии получаемых пленок (по отношению к составу распыляемой мишени). При магнетронном распылении не происходит существенного разогрева подложки, что позволяет выращивать многослойные структуры с резкими интерфейсами, а также формировать пленки на подложках с низкой термической стойкостью. Магнетронное распыление является наиболее универсальным методом формирования тонкопленочных структур, позволяющим получать сплошные металлические и диэлектрические слои толщиной менее 1 нм. Пленки, осажденные при комнатной температуре, характеризуются в основном поликристаллической структурой с относительно небольшим размером зерна (от нескольких нм до десятков нм), который может существенно увеличиваться с ростом температуры подложки, часто в формируемых слоях наблюдается осевая текстура.