1. Методы распыления тонкопленочных материалов:

1.1 Термическое испарение из жидкой фазы

Термическое испарение - самый старый и известный способ получения тонких пленок силицидов. Метод состоит в том. что напыляемый материал нагревается в вакууме до температуры, при которой он расплавляется и начинает интенсивно испаряться. В вакууме МО"*110 ⁵ мм рт. ст. длина свободного пробега испаренных молекул намного больше расстояния между подложкой и источником, поэтому испарившиеся частицы образуют направленный молекулярный поток. На размешенной на их пути подложке происходит осаждение материала в виде тонкой пленки.

Для испарения резистивных материалов из силицидов металлов используют обычно косвенный подогрев. В этом случае электрическим током разогревается вольфрамовый испаритель, на котором находится испаряемый материал.

Главное достоинство описанного метода - его простота. Недостатков у него, к сожалению, больше. К ним относятся:

• Невозможность испарения тугоплавких металлов

• Трудность испарения сплавов (к ним относятся и силициды) ввиду различия скоростей испарения отдельных их компонентов, что обусловлено различием в значении упругости их паров.

• Химическое взаимодействие расплава напыляемого материала

с материалом подогревателя. В результате характеристики полученных пленок отличаются от соответствующих характеристик исходного материала. Причиной этого является изменение структуры пленок и загрязнение их мате- риалом нагреватели.

1.2. Термическое « взрывное» испарение

В метоле термического «взрывною» испарения порошкообразный испаряемый материал сложного состава из вибробункерного устройства непрерывно подается на испаритель, предварительно нагретый до температуры, превышающей температуру испарения наиболее тугоплавкого компонента. В результате происходит мгновенное «взрывообразное» испарение порции материала. Температура испарителя должна быть выбрана очень тщательным образом, так как при слишком высокой температуре испарителя частицы материала могут отражаться от испарителя, не расплавляясь и не испаряясь.

Подача материала на испаритель тоже должна осуществляться со строго определенной постоянной скоростью, равной скорости ею испарения. Только тогда состав пленки будет соответствовать составу исходного материала

Применение метода «взрывного* испарения позволяет получать высококачественные резистивные пленки из металлосилицилных сплавов, но технологически метод сравнительно сложен.

1. 3. Ионное распыление

Ионное распыление металлосилицилных сплавов имеет ряд принципиальных технологических преимуществ:

• Многокомпонентные материалы не фракционируют, и состав пленки примерно соответствует составу исходного материала

• Мишень используется многократно, что обеспечивает высокую чистоту и воспроизводимость состава пленки

• Поддерживая постоянным ток разряда, можно строго контролировать скорость осаждения

• Высокая энергия распыленных атомов и ионов рабочею газа способствуют повышению адгезии пленки к подложке и выбиванию из пленки атомов загрязнений.

Несмотря на перечисленные принципиальные преимущества, метол ионного распыления сначала ограниченно использовался в электронной промышленности для получения резистивных слоев. Объясняется это тем, что из-за сравнительно низких скоростей рас- пыления пленки загрязнялись молекулами остаточных газов. Этот недостаток удалось преодолеть только при использовании магнетронных источников распыления.