Ионно-плазменнаятехнология позволяет получить для микросхем проводящие, резистивные, диэлектрические, полупроводниковые и магнитные пленки, обладает по сравнению свакуум-термическойтехнологией преимуществами, многие из которых особенно важны при промышленном производстве ИС:

1)большая площадь распыляемой пластины материала – мишени, выполняющей функции источника атомов осаждаемого вещества, позволяет получить равномерные по толщине пленки на подложках больших размеров, что обеспечивает эффективную реализацию группового метода обработки;

2)мишень представляет собой длительно незаменяемый источник материала, что облегчает автоматизацию, повышает однородность процесса;

3)обеспечивается высокая адгезия пленки к подложке благодаря большой энергии конденсирующихся атомов;

4)получение пленок из тугоплавких металлов протекает без чрезмерного перегрева вакуумной камеры;

5)возможно получение окисных, нитридных и других пленок в результате химических реакций атомов распыляемого металла с вводимыми

вкамеру газами;

6)возможно наносить на подложку соединения и сплавы без диссоциации и фракционирования, т.е. без изменения исходного состава

Методы ионно-плазменногораспыления включают в себя:

ионно-плазменноераспыление на постоянном токе (катодное распыление);

магнетронное распыление;

высокочастотное ионно-плазменноераспыление;

реактивное ионно-плазменноераспыление

Для распыления мишени используют ионы инертных газов (обычно аргон высокой чистоты). Источником ионов служит тлеющий разряд. Ионное распыление происходит путем импульсной передачи энергии от ионов плазмы атомам вещества электрода с последующим радиационным разрушением. Попав в вещество, ион на пути пробега растрачивает свою энергию при соударении с атомами вещества. В случае, когда переданная атомами энергия превышает энергию их смещения, атомы могут покинуть свои места в кристаллической решетке, образуя смещенные атомы. Первично смещенные атомы при достаточном запасе энергии смещают другие атомы и т.д. Таким образом, вдоль пути иона образуются каскады смещенных атомов. Часть смещенных атомов может достичь поверхности облучаемого ионами тела и покинуть ее, т.е. произойдет ионное распыление

Основной характеристикой, определяющей эффективность распыления, является коэффициент распыления, представляющий собой среднее число атомов мишени, распыленных одним ионом. Коэффициент распыления зависит от энергии иона, его массы (рода рабочего газа), материала мишени, а также от угла падения иона. Характеристика потока вещества, испускаемого с распыляемой поверхности, определяется:

а) составом распыленных частиц; б) энергетическим спектром частиц; в) угловым распределением частиц

Простейшая диодная установка ионно-плазменногораспыления на постоянном токе состоит из: рабочей камеры (1); катодамишени (2), который выполняет две функции: является источником электронов (за счет автоэлектронной эмиссии) и мишенью распыляемого материала; анода (3) с расположенными на нём подложками (4)