Данилин Б.С. - Вакуумное нанесение тонких плёнок (1051250)
Текст из файла
Д 16 УДК 539.255.669.71 312 стр. с илл. а книге рассчатринаются способы получения и обработки, а также метолы измерения *карнеги напыления н толщины тонкоплсночнь!х слоев н осповиьы области применения тонких кленов. Излагагатся требования к вахууму и составу остаточной ср"лы ари терынчеюгом испарении н кагодиом распылении н описываются современные средства полтчения н кзмереняя вакуума, а также оборудование и аппаратура, используемые прн получении тонких планок. Кинга рассчнтзча на широкий круг лик.
занимающихся хонсгруврованнем, монтажом н зксплузтзниее вакуумного взпылнтельнаго оборудопаиия и получением тонких пленок 3-а-12 275-87 Давмлдп Лорис Стсдвновин Вакуумное нанесение тонких пленок Редмпор Ю. Д. Голубсп Художестнешгый редактор Д. 13'. Чернышев технический редактор Т. Г. усачева Корректор А. Д. Холопская сдано в ня ар 80ГН !Оаг г. Фгрмзт 84Х1МЧзт ч л псч л 10,38 тираж 8000 зка. 11здательст а,знергвяь Мшквм Подпнсыю к печати СЧ1Х 1007 г, 7.10084 Бумага типографская № 3 Кч. итд.
л. 18 31 Цена 1 р. 10 к. 3:к 38! 'лг 1!4 О!ли 'агап н " 1О Московская типография № 10 Гланполнграфпроиз Ка. и~оса на печам! прп Соне~с агат~с ров ССГР. Шлючавззя наб. 1О. Данилин Б. С. Д1В Вакуумное нанесение тонких пленок. Изд-во «Энерг14я», 1967. ПРЕДИСЛОВИЕ Напыление в вакууме за последние 10 лет стало основным технологическим методом получения тонких пленок. Вряд ли сейчас можно назвать какую-либо область науки, техники нлн промышленного производства, где бы не применялись тонкие пленки.
Металлопленочные элементы используются в точных измерителях мощности и аттенюаторах, вентилях н фильтрах сверхвысоких частот. На основе пленочной технологии изготовляются комбинированные термопары, металлополупроводниковые болометры, пленочные терморезнсторы и тензометры. Тонкие йленки находят широкое применение в металлографических исследованиях, прп нанесении оптических покрытий, при изготовлении люминесцснтных панелей, а также мишеней, используемых в ядерных экспериментах.
Производство многих типов электронных приборов (электроннолучевых трубок, фотоэлектронных умножителей, электронно-оптичсских преобразователей и др.) немыслимо без применения тонкопленочных слоев. За последние годы возникла новая область электронной техники — микроэлектроника. Она потребовала интенсивного развития принципиально новых методов и приемов для получения требусмой структуры и характера взаимосвязи зон твердого тела, которые позволяли бы преобразовывать сигналы той нли иной степени сложности.
В настоящее время наметилнсь два основных направления в создании микросхем: пленочные схемы и твердые схемы, которые по сути дела отражают два различных мстода изготовления функциональных блоков твердого тела. Первый метод — это синтез, т. е. нанесение в определенной последовательности миогослой- 3 ных тонкопленочных элементов на изоляционное основание (подложку), Второй метод — образование во внешнем слое или на поверхности полупроводникового кристалла зон, выполняющих функции отдельных схемных элементов. В первом случае в качестве основы, образующей твердое тело, используется пластинка из изоляционного материала (стекло, керамика, ситалл, фотоситалл и др,), на которую наносятся резистивиые, проводящие полупроводниковые, изоляционные и магнитные пленки, причем полученный таким путем электронный блок оказывается не менее твердым и монолитным, чем само изоляционное основание.
Во втором случае в качестве основы используют кристалл полупроводника, в соответствующих участках которого илп на его поверхности образуют отдельные схемные элементы или их комбинации, получая в результате отдельную монолитную функциональную схему или блок. Следует отметить, что хотя технологии изготовления тонкопленочных схем и схем на полупроводниковых кристаллах имеет свои специфические особенности, тем не менее в обоих случаях широко используется напыление в вакууме. Так, например, в книге «Тонкопленочная микроэлектроника» под редакцией Л, Холланда, которая была выпущена в Англии в 1965 г., описывается как технология нанесения тонкопленочных слоев для изготовления схем иа пассивной подложке, так и нанесение тонкопленочных слоев, применяемое при производстве твердых схем.
Однако в отечественной литературе, к сожалению, отсутствуют книги, отражающие современный уровень тонкопленочной технологии и использвемого для этой цели вакуумного оборудова- И11Я СранинтЕЛЬНО НедааиО На руССКИй яэ1 К бЫЛа ЬЕрЕВЕ- дена книга С. Метфесселя «Тонкие пленки, их изготовление и измерение», в которой в основном систематизированы способы измерения толщины пленочных слоев.
Однако, поскольку оригинал книги написан С. Метфесселем в 1950 г, в ней не рассматриваются ионизациоиные, радиотехнические и электротехнические методы измерения толщины тонких пленок, которые за последние годы находят все более широкое применение. Значительно более полной и систематизированной является монография Л, Холланда «Нанесение тонких пленок а вакууме», русский перевод которой был выпущен Госэиергоиздатом в 1963 г.
Однако за !О лет, прошедших с выхода в свет английского издания этой книги, напыление в вакууме непрерывно совершенствовалось и развивалось; появились совершенно новые области применения тонкопленочной технологии, в частности для микроминиатюризации радиоэлектронной аппаратуры, которые, естественно, не смогли найти своего отражения в книге Л. Холланда, Эти вопросы не получили должного отражения и в отечественной литературе.
Так, например, книга В. В. Слуцкой «Тонкие пленки в технике сверхвысоких частот», Госэнергоиздат, 1962 г., рассматривает технологию получения тонких пленок применительно к изготовлению нагрузочных резисторов, элементов для измерения мощности и локальных поглотителей, используемых в технике СВЧ. В книге В. А. Югова «Тонкие пленки и их применение в радиоизмерительной технике» приведены способы получения и свойства пленочных приборов, используемых в радиотехнических измерениях. Следует отметить, что в обеих книгах почти ие рассматриваются вопросы, связанные с конструированием высоковакуумного оборудования, используемого в тонкопленочной технологии, в то время как за последние годы произошел значительный прогресс в этой области техники.
На смену хрупким и малонадежиым стеклянным вакуумным установкам пришли цельнометаллические вакуумные системы, обладающие высокой прочностью, надежностью и удобством в эксплуатации, Для проектирования подобного рода систем необходимо четко представлять себе требования к вакууму и составу остаточной среды при напылении тонких пленок н знать современные средства получения и измерения вакуума.
Эта книга состоит из трех глав. В гл, 1 в краткой форме излагаются вопросы получения и применения тонких пленок. Помимо термического испарения и катодного распыления рассматривается обработка пленок с помощью электронных и ионных пучков и лазеров, фотохимическая обработка пленок, а также осаждение пленок из паровой и газовой фазы, Показана специфика применения тонких пленок в оптическом производстве, в технике СВЧ и в запоминающих устройствах цифровых вычислительных машин.
Значительное внимание 3 уделяется способам изготовления тонкопленочных микросхем. В гл. 2 рассматриваются требования к вакууму и составу остаточной среды при напылении тонких пленок, современные средства получения и измерения вакуума, а так ке масс-спектрометры для измерения парциальных давлений остаточных газов. В гл. 3, которая написана автором совместно с инж. В. Е. Минайчевым, описывается вакуумное оборудование и приборы для измерения технологических параметров, применяемые при напылении тонких пленок, приводятся конструкции вентилей, затворов, ловушек и испарителей, используемых в напылительных установках, и показаны типовые конструкции напылительных установок и линий. В заключение автор благодарит академика С. А.
Векшинского за просмотр рукописи, ценные советы и замечания и заслуженного деятеля науки и техники РСФСР профессора Р. А. Нилеидера за оольшой труд по редактированию рукописи. Б. Данилин Глава парвав ПОЛУЧЕНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ ТОНКИХ ПЛЕНОК Ы1. ТЕРМИЧЕСКОЕ ИСПАРЕНИЕ В ВАКУУМЕ В настоящее время наиболее широкое применение получил метод напыления тонких пленок путем термического испарения в вакууме. Основное достоинство метода — его универсальность. На одной и той же вакуумной установке можно получить однородные слои металлов, сплавов, полупроводников и диэлектриков различной толщины, а также получить тонкие пленки из разнородных веществ с определенным соотношением составных частей и различной толщиной каждого слоя.
На рис. 1-1 схематически показано устройство вакуумной установки, применяемой для получения тонких пленок путем термического испарения в вакууме. Установка состоит из рабочей камеры, вакуумной системы и пульта управления. Рабочая камера 1 выполнена в виде цилиндрическога колпака из нержавеющей стали со смотровыми окнами 2, краном для напуска воздуха — натекателем 4 и манометрами б для измерения давления. Этот колпак устанавливается на базовой плите, через которую проходят все провода от колпака.
Вакуумно-плотное соединение рабочей камеры с оазовой плитой достигается с помощью прокладки 7 из эластомера, обладающего незначительным газовыделением. Внутри рабочей камеры расположены нагреватели б для обезгаживания, испаритель 8 для нагрева напыляемых веществ, трафарет (маска) 9, обеспечивающий заданную конфигурацию тонкопленочного слоя, и подложка !О, на которой конденсируется испаряемое вещество. Между испарителем и маской помещена заслонка 3, позволяющая прекращать процесс напыления, как только толщина иапыляемой пленки достигает треоуемой величины. Вакуумная система представляет собой последовательно соединенные паромасляный 12 и вращательный !3 насосы. б Откачка рабочего объема 7.
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
