ВЧ магнетронное катодное распыление.

Осаждение пленок ЦТС на платинированную кремниевую подложку с подслоем TiCh и SiO2 осуществлялось методом высокочастотного магнетронного распыления. Использовалась установка типа «Оникс», произведенная в Ижевском научно-исследовательском институте вакуумного машиностроения.

В вакуумную систему входит вакуумная камера с распылительными устройствами распыления, устройства откачки - турбомолекулярный и форвакуумный насосы, и технологический блок управления с контрольно- измерительными приборами. Нужно подчеркнуть, что использование в системе откачки турбомолекулярного насоса уменьшает возможность загрязнения получаемых пленок масляными парами.

Рисунок 2.1 Изображение установки для ВЧ катодного магнетронного распыления.

Магнетронная установка относится к системам ионного распыления, в которых распыление материала происходит за счет бомбардировки мишени ионами рабочего газа, образующимися в плазме аномального тлеющего разряда.

При подаче постоянного напряжения между мишенью (керамический диск) и анодом (подложка) возникает неоднородное электрическое поле и возбуждается аномальный тлеющий разряд. Наличие замкнутого магнитного поля у поверхности мишени позволяет локализовать плазму разряда непосредственно у мишени.

Эмитированные с катода электроны совершают движение по замкнутым траекториям у поверхности мишени. Электроны оказываются как бы в ловушке, создаваемой с одной стороны магнитным полем, возвращающим электроны на катод, а с другой стороны - отрицательно заряженной поверхностью мишени, отталкивающей их. Электроны совершают циклические движения в этой ловушке до тех пор, пока не произойдет несколько ионизирующих столкновений C атомами рабочего газа, в результате которых электрон потеряет полученную от электрического поля энергию и диффундирует на границу плазмы, по направлению к аноду.

В данной установке использовалась круглая керамическая мишень диаметром 100 мм. Для предотвращения растрескивания мишень выполнена сегментированной. В настоящей работе использовалась мишень состава Pb(Zro_s54Tio₅₄₆)O₃ +10 мол. % PbO. Твердые растворы данного состава, близкого к морфотропной фазовой границе, обладают экстремально высокими электрофизическими характеристиками, что и послужило причиной выбора данной композиции. А использование мишени, содержащей присадку в виде 10 мол.% оксида свинца объясняется особенностью последующей высокотемпературной обработки, в результате которой наблюдаются потери оксида свинца. Поэтому введение 10 молярных процентов этого оксида должны

компенсировать его потери. В процессе осаждения температура подложки поддерживалась на уровне 150 °С. В качестве рабочего газа использовался аргон высокой чистоты. Толщина сформированных пленок составляла 300, 500 и 1000 нм.

2.1.2