(1) и электромагнита (2). Между полюсными наконечниками расположены водоохлаждаемый тигель (3) и электронная пуш­ка. Отклоняющая система направляет электронный луч в цент­ральную часть водоохлаждаемого тигля (3). В месте попадания луча в испаряемом материале создается локальная зона испаре­ния вещества из жидкой фазы. Нагретый электронной бомбар­дировкой материал (4) испаряется, и поток паров (5) осаждает­ся в виде тонкой пленки (9) на подложке (10). Изменяя ток в катушке электромагнита 2, можно перемещать луч вдоль тигля, что обеспечивает лучшее образование зоны расплава и предотв­ращает образование «кратера» в испаряемом материале.

Медные водоохлаждаемые тигли емкостью 50 см³ и более обеспечивают длительную непрерывную работу без добавления испаряемого материала, который, кроме того, не контактирует в расплавленном виде с медными стенками тигля, а значит, и исключается их взаимодействие, загрязнение формирумой плен­ки материалом тигля.

Электронно-лучевые испарители могут быть одной многоти­гельной конструкции, с разворотом луча на 270 и 180°. При угле отклонения электронного луча до 270° исключается по­падание испаряемого материала на катод и загрязнение наноси­мых пленок материалом катода, который во время работы так­же распыляется.

7.9.3. Установка увнрэ-э60 (прототип уbh-z400 фирмы Leybold Heraeus)

Данная установка имеет две электронно-лучевые пушки и два резистивных испарителя. Установка была разработана для формирования слоев «просветленной оптики». Это значит, что требуется напылять до 10-14 слоев пленок металлов и оксидов толщиной от 50 до 300 А с оптическим контролем каждого слоя при помощи фотоэлектрического умножителя по пропуска­нию потока света через специальное окно. Управление такими сложными процессами осуществляется с помощью ЭВМ. Данная установка имеет систему безмасляной откачки, осуществляе­мой турбомолекулярным насосом (иногда используется диффу­зионный насос). Весь процесс воспроизводится с высокой точ-

ностью, при этом обеспечиваются: получение по заданной про­грамме высокого вакуума; заданная температура нагрева, время ее достижения и стабилизации; время вывода пушки или испа­рителей на режим поддержания заданного тока напыления, длительности отпыла на заслонку и напыления на подложки.

Электронно-лучевая пушка с косвенным нагревом тантало-вого эммитера обеспечивает стабильный ток электродов. От­клоняющая система обеспечивает разворот луча на 90°, а сама электронно-лучевая пушка расположена вне рабочего объема, что удобно в эксплуатации. Тигельное устройство для распы­ления различных материалов представляет собой «револьвер­ную головку» способную вращаться вокруг своей оси, в кото­рой размещено 6 отдельных малых тиглей вместимостью 50-150 грамм материала каждый. Для улучшения охлаждения ти­гельное устройство выполнено из меди. Основным недостатком данной установки является невозможность напылять толстые пленки.

Пластины, как и в предыдущей установке, крепятся на ро-торно-планетарном устройстве. Низкое расположение тиглей и удаленность от двух смотровых окон позволяет вести визуаль­ный контроль за процессом. Кроме этого, весь технологический процесс по электрическим, температурным, вакуумным и вре­менным интервалам выведен на световой дисплей, где он фик­сируется в виде цветных графиков. Например, нагрев - крас­ный цвет, вакуум - зеленый, нагрев ЭЛИ - белый с отличи­тельным номером. Нагрев пластин осуществляется тенами, что обеспечивает более равномерное распределение температур на под­ложках. При этом вывод на рабочую температуру и стабилиза­ция осуществляются автоматически. После поддержания задан­ной температуры в течение 5 минут начинается выполнение последующих операций техпроцесса до полного выполнения всей программы.

Вид подколпачного устройства данной установки приведен на рис. 7.16.

7.9.4. Формирование металлических пленок магнетронным распылением

Установка магнетронного распыления непрерывного действия УВНМЭ-100/125.003 «Магна-2М» — типичный представитель данного оборудования, В установках такого класса имеются две раздельные вакуумные системы, работающие вместе: первая вакуумная система имеет весь комплекс насосов, необходимых для откачки высокого вакуума из рабочего объема; вторая ваку­умная система состоит из насоса предварительной откачки ва­куума, шлюзов загрузки и выгрузки, устройства обеспечения ва­куумной связи с рабочим объемом и возможности разгермети­зации шлюзов загрузки-выгрузки. Эти две вакуумные системы обеспечивают непрерывность процесса напыления. Вид данной установки представлен на рис. 7.17.

Основными частями установки являются:

• рабочая камера, размещенная на каркасе;

• агрегаты высоковакуумной откачки и откачки шлюзов (заг­рузки, выгрузки);

• нагреватель;

• устройство транспортировки пластин из шлюза загрузки до шлюза выгрузки;

• шкафы питания магнитных распределительных устройств и управления установкой в рабочем и наладочном режимах, управления ионной зачисткой.

В шкафу управления имеется дисплей и ЭВМ «Электрони­ка», которая управляет транспортированием и нагревом подло­жек, напуском аргона в зоны распыления и травления, режима­ми работы 3 магнетронов, шлюзовых устройств, а также ведет счет пластин, обеспечивает контроль всех систем и блокировку при отказе одной из них.

Для высоковакуумной откачки используются диффузионные насосы НВ-5 и АВР-50. В некоторых вариантах вместо диффу­зионного насоса используется криогенный насос с предваритель­ной, откачкой, насос АВР-50 с азотной ловушкой, расположен­ной в вакуумном трубопроводе над ним.

«Магна-2М» предназначена для нанесения одно- и много­слойных пленок из алюминия и его сплавов на кремниевые под­ложки диаметром 76, 100 и 125 мм магнетронным распылени­ем. Установка состоит из двух (1 и 16) шлюзовых и одной (6) рабочей камер, системы транспортных устройств для перемеще­ния полупроводниковых подложек между кассетами (2), трех магнетронных распылительных устройств (12) и микропроцес­сорной системы управления с дисплеем.

Схема установки «Магна-2М» представлена на рис. 7.8.