157777. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vékony szigetelő réteg lerakására

3 157777 4 eljárást alkalmazunk. A lerakott réteg gazdaságossága, reprodukálhatósága és minősége különösen nagy ezen technika alkalmazásánál. A találmány értelmében az anion fajtát molekuláris gázként biztosítjuk, például mint oxigént vagy nitrogént, vegyületként is alkalmazhatjuk, széndioxid vagy ammonia alakjában. Ehhez a gázhoz adagolják a kationokat hordozó gázt, amely egy asszociált vegyület, amely a működési hőmérsékleten gázfázisú (szokásosan szobahőmérsékleten, vagy a szobahőmérséklet közelében). A gázreakció gyorsítása közben az itt leírt módon történik plazma segítségével, azt találtuk, hogy a plazmában levő ion fajta rendkívüli mértékben korrodáló hatású a tartókészülékre és különösen annak elektródjaira nézve. Az eljárás előrehaladása közben az áram folyamatosan csökken egészen addig, amíg a plazma kialszik és az elektródok nem kezelhetők tovább. Ez megtörténhet már a művelet néhány perce után. Következésképpen, olyan gyakorlati eljárást, amely gáz reagenseket alkalmaz, nem lehet elvégezni a szokásos reaktív porlasztásos módszerekkel. Ezt a problémát megoldjuk a találmány szerinti eljárással azáltal, hogy az elektródokat a réteg lerakása folyamán védőgáz köpennyel védjük. A találmány részleteit rajz alapján az alábbiakban ismertetjük. Az ábra a találmány szerinti eljárásnál használható készülék reakció-kamrájának perspektivikus képét mutatja. Az ábrán látható készülék lényegileg a 10 főreakció kamrából és két 11 és 12 oldalkamrából áll, amelyek az elektródokat tairtíalmazzáik A 10 főreakciókamra 13 aljzatot tartalmaz és ezen helyezkedik el a 14 alaptest. Az anyag, amelyből a 13 aljzat készül, nem kritikus. Előnyös, ha ez az anyag jó hővezető. Szilícium, alumínium, molibdén, szén és sárgaréz, valamint vörösréz, amennyien hűtést kap, megfelelő anyag. A félvezető alaptest szennyezésének elkerülésére előnyös, ha az aljzat és az alaptest azonos anyagból van. Rádiófrekvenciás 15 melegítő van elhelyezve a kvarc csövön kívül és induktív úton van csatolva az aljzattal az alaptest hevítése céljából. A 11 oldal-kamra tartalmazza a 16 anódot, amely pusztán egy vezető anyagból, például alumíniumból képezett tömb. A 12 oldal-kamra tartalmazza a 17 katódot, amely tetszőleges megfelelő elektronkibocsátó anyag lehet. Ez az elektród hasonló lehet az anódhoz, vagy egy termoioniikus emittier lehet. Minthogy a katód ebben az eljárásban nem porlódik úgy, mint a hagyományos eljárásoknál, ezért a katód összetétele és jellege nem fontos. A találmány céljára alkalmas katód elektronforrásként szolgál, amely képes a későbbiekben előírt sűrűségű plazma hordására. A két elektród egyedüli szerepe a találmány szerinti eljárásban az, hogy a reaktív gázplazmát hordozzák. Egyik elektród sem vesz részt a kémiai reakcióban és egyik sem irányítja a szabad ionok áramlását- Következésképpen a két elektród előnyösen szigetelhető a reakció tartománytól. Ezt a szigetelést azáltal érjük el, hogy védőgáz atmoszférát létesítünk mindegyik elektród körül, amelyet a reaktív gázplazma határol, a 10 fő-reakciókamra felé, ahol a réteg lerakása kívánatos. Ennek a kialakításnak több fontos előnye van. Az elektródokon, vagy az elektródokban levő szennyezések nem juthatnak el az alaptest környezetébe és nem szennyezhetik a lerakott réteget. Még fontosabb, hogy maguk az elektródok nem. fogynak, nem korrodálódnak vagy passzíválódnak azáltal, hogy közvetlenül ki lennének téve a reaktív gázplazmának. Az elektródok számára a védőgázt az ábra szerinti készüléknél azáltal biztosítjuk, hogy megfelelő gázt, például argont, héliumot vagy nitrogént áramoltatunk a 18 és 19 beömlő nyílásokon keresztül az elektródokat tartalmazó 11 és 12 oldalkamrákba. Bármely más közömbös gázt is ugyanúgy használhatunk erre a célra. Széndioxid, levegő, vagy más gázok, amelyek viszonylag közömbösek az elektródok anyagával szemben, ugyancsak használhatók. Megjegyezzük, hogy a közömbös gáz jelenléte a katódkamrában lehetővé teszi termoionos elektronemitter használatát, ami a korábbi ismert reaktív porlasztásos vagy plazmás eljárásoknál nem volt lehetséges. A gáz reagenseket a plazma számára a 20 beömlő csövön át bocsátjuk be. A gáz reagenseket annak megfelelően választjuk meg, hogy milyen anyagot kívánunk a rétegben. A szilícium vegyületek számára szilánt vagy annak deriváltjait használjuk, olyan gázzal kapcsolatban, amely a kívánt vegyületek számára az anionokat tudja biztosítani. A vegyületek számára anionokat biztosító gázként rendesen oxigént vagy nitrogént használunk. Ammóniát és egyszerű aminokat ás (használhatunk nitridek lerakásához. Karbidok lerakásához metán és más egyszerű szénhidrogének alkalmasak az anion fajta szolgáltatására. A két reagens gázt a 10 fő-reakciós kamrába bocstjuk, úgy, hogy azok bensőségesen keverednek az alaptest felületénél. A legelőnyösebb, ha a reagens gázokat ellenáramban keverjük a 20 beömlő csővel szemben, de a keverést úgy is megoldhatjuk, hogy az magában a kamrában történik, amelyikben különálló beömlő nyílásokat alkalmazunk mindegyik gáz számára. Az elektródokat burkoló védő gáz és a reaktív gázplazma között azáltal tartjuk fenn a határfelületet, hogy a gázok áramlási sebességét kiegyensúlyozzuk egy vákuum szivattyú felé, amely szivattyú a közös 21 és 22 kiömlő nyílásokhoz van kötve. A plazmanyalábot könnyen fel lehet ismerni szemléléses megfigyeléssel és szabályozni lehet azáltal, hogy a viszonylagos áramlási sebességeket változtatjuk mindaddig, 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2