183444. lajstromszámú szabadalom • Mintatartó lap katódporlasztáshoz és eljárás annak előállítására, valamint eljárás vékonyréteg bevonatok előállítására
1 183 444 2 szennyezett és/vagy előzőleg felvitt rétegeket tartalmaz kémiai maratással tisztítjuk, majd a szintén találmány szerinti eljárással kémiai maratást követően vákuumban hőkezeljük és ezzel egyidejűleg visszük fel az első réteget. A találmány szerinti mintatartó lap előállítási eljárás azon a felismerésen alapszik, hogy a kémiai maratást követő vákuum hőkezelés, amely a vegyianyag nyomokat tökéletesebben távolítja el egyidejűleg történhet a getter anyag felvitelével ami mellett az az előny is jelentkezik, hogy nem csak a mintatartó lap, hanem a vákuumrendszer tisztasága is növekszik. Ilyen eljárás megvalósítható pl. vákuumpárologtatással, a katódporlasztással. Mindkét eljárás alkalmazása egyidejűleg hőkezelést és getter anyag felvitelét teszi lehetővé. A találmány szerinti eljárás alapján vékonyréteg bevonatok katódporlasztással történő előállítását úgy végezzük, hogy a mintát az ugyancsak találmány szerinti mintatartó lapra helyezzük, a mintára vékonyréteg bevonatot ülepítünk, és legalább a vékonyréteg bevonat teljes kialakításáig ülepítésen kívül az ülepítés fázisai között a mintát és targeteket iners gázatmoszférában tartjuk. A találmány szerinti iners gázatmoszféra nyugalmi állapotú, vagy lamináris áramlásban van. A vékonyréteg bevonatnak a találmány szerinti eljárással történő kialakítása során a találmány szerinti mintatartó lap alkalmazásával megszűnik a minták határfelületén a nemkívánatos szilárdfázisú diffúzió, az iners gáz alkalmazása pedig a minta és a targetek felületének gázfázisú komponensekkel végbemenő reakcióját küszöböli ki, ezzel a targetek vakporlasztással történő tisztítási ideje lecsökkenthető és a minták porlasztó marással történő tisztítása elhagyható. A találmányt részletesebben rajzok alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti mintatartó és a találmány szerinti eljárások egyes fázisait példaként tüntetjük fel. Az l.a, l.b, l.c. ábrák a mintartó és a minta metszetét tünetik fel három különböző eljárási fázisban, a 2.a, 2.b, 2.c. ábrák mintatartó és az egyik oldalon bevonattal rendelkező minta metszetét tüntetik fel három különböző eljárási fázisban, végül a 3.a, 3.b, 3.c. ábrák a mintartó és mindkét oldalon bevonattal rendelkező minta metszetét tüntetik fel három különböző eljárási fázisban. Az egyik kiviteli példa ferrit minta mindkét oldalára készített 0,05 mikron vastag titán tapadórétegből, 15 mikron vastag réz vezetőrétegből és 1,5 mikron vastag arany védőrétegből álló vékonyréteg bevonat létrehozására irányul. A kiviteli példaként elkészített többrétegű vékonyréteg bevonat előnyösen alkalmazható nagyfrekvenciás cirkulátor áramkörök céljára. A találmány szerint az 1 .a, ábrán látható 1 minta titán 3 réteggel rendelkező jó hővezető anyagú 2 lemezből készült mintartó lapon van. A jó hővezető anyagú 2 lemez célszerűen 1-10 mm vastagságú alumínium vagy vörösréz. A titán 3 réteg vastagsága 0,1—10 mikron, felületi egyenlőtlensége kisebb mint 5 mikron. A találmány szerint a 2.a ábrán látható titán 6 réteggel és réz 7 réteggel rendelkező ferrit anyagú 1 minta titán 3 réteggel és réz 4 réteggel rendelkező jó hővezető anyagú 2 lemezből készült mintatartó lapon van. A jó hővezetőanyagú 2 lemez célszerűen 1—10 mm vastagságú alumínium vágj' vörösréz. A titán 3 réteg és réz 4 réteg vastagsága 0,1-10 mikron, felületi egyenlőtlensége kisebb mint 5 mikron. A találmány szerint a 3.a. ábrán látható titán 6,8 réteggel, valamint réz 7, 9 réteggel rendelkező ferrit anyagú 1 minta titán 3 réteggel és arany 5 réteggel rendelkező jó hővezető anyagú 2 lemezből készült mintatartó lapon van. A jó hővezető anyagú 2 lemez célszerűen 1 — 10 mm vastagságú alumínium vagy vörösréz. A titán 3 réteg és arany 5 réteg vastagsága 0,1-10 mikron, felületi egyenlőtlensége kisebb mint 5 mikron. A találmány szerinti mintatartó lapot jó hővezető anyagú célszerűen vörösréz, alumínium 2 lemezből, fémmegmunkáló eljárással alakítjuk ki. A szokásos fémmegmunkáló eljárás például vágás, forgácsolás, csiszolás, polírozás. A 2 lemezt kémiai maratással tisztítjuk. A kémiai marás vörösréz esetén történhet például salétromsav 10%-os vizes oldatában max. 5 percig, alumínium esetén például hidrogénfluorid 10%-os vizes oldatában max. 5 percig. A marást követően szokásos ionmentes vizes mosást, majd alkoholos öblítést és száraz nitrogénben történő szárítást alkalmazunk. Ezután a 2 lemezt a találmány szerint vákuumban hőkezeljük és ezzel egyidejűleg visszük fel a getter anyagú első 3 réteget, katódporlasztó berendezésben oly módon, hogy a 2 lemez egyik oldalára titán 3 réteget ülepítünk olyan teljesítménnyel, hogy annak hőmérséklete a 100°C-t meghaladja. A porlasztást célszerűen argon gázban 0,1-1 Pa nyomáson, 1-10 W/cm2 teljesítménysűrűséggel végezzük, 0,1-10 mikron titán 3 réteg kialakításáig, majd a kamrát száraz nitrogénnel vagy argonnal feltöltjük, és száraz nitrogén lamináris áramlásának biztosítása mellett felnyitjuk. Ezt követően a titán 3 réteggel rendelkező, 2 lemezből álló mintatartó lapra vagy az I mintát helyezzük az 1 .a. ábra szerint, vagy a mintatartót felhasználásig száraz nitrogént tartalmazó exikátorban tároljuk, vágj' a 2a. ábrán látható további réz 4 réteget, illetve a 3.a. ábrán látható további arany 5 réteget visszük fel. Többargetes katódporlasztó berendezésnél a 3 és 4 vagy 5 réteg felvitele között a kamra feltöltése és nyitása nem szükséges. A 4, illetve az 5 rétegek kialakításánál nem szükséges továbbá a 2 lemezből készült 3 réteget tartalmazó mintartó vákuumhőkezelése. A találmány szerint az 1 .a. ábrán látható 3 réteg, a 2.a. ábrán látható 3 és 4 réteg, valamint a 3.a. ábrán látható 3 és 5 réteg célszerűen katódporlasztással készül, de a felvitelére pl. vákuumpárologtatás is alkalmazható. A találmány szerint az l.c, 2.c, 3,c. ábrákon látható titán 6 réteg, réz 7 réteg, titán 8 réteg, réz 9 réteg, arany 10 réteg, arany 11 réteg kialakítását a ferrit anyagú 1 mintán úgy végezzük, hogy az l.a. ábra szerint az 1 mintát a 2 lemezből készült 3 réteggel rendelkező mintatartó lapra helyezzük, ezeket együtt a katódporlasztó berendezés kamrájába helyezzük, majd ismert módon titán targetből az l.b. ábrán látható titán 6 réteget ülepítünk. A titán 6 réteg ülepítésének befejezésekor a kamrát száraz nitrogénnel vágj' argonnal feltöltjük és száraz nitrogén lamináris áramlásának biztosítása mellett felnyitjuk és targetet cserélünk. A targetcsere után ismert módon réztarget alkalmazásával az l.c. ábrán látható réz 7 réteget alakítjuk ki. A réz 7 réteg ülepítésének befejezésekor ismét száraz nitrogénnel vagy argonnal feltöltjük a kamrát és száraz nitrogén lamináris áramlása mellett kinyitjuk. A következő réteg kialakításához a 2.a. ábrán látha5 10 15 20 25 30 35 40 45 5C 55 60 65
