164076. lajstromszámú szabadalom • Eljárás vékonyréteg vagy vékonyrétegrendszer előállítására

5 164076 6 A hordozó hasznos felületéről elvezető kontaktus a hasznos felület szélével érintkező, célszerűen a deformálható hártyával bevont hasznos felületet keretszerűen körülövező vezető lemez vagy felvitt vezető bevonat lehet. Nagyon biztos kontaktus létesíthető például olymódon, hogy a kollódiummal vagy más deformálható anyaggal bevont hordozófelületre a felület hasznos részét letakaró maszkot helyezünk, majd a letakart hasznos felület köré kontaktusként vákuumban párologtatással kb. 0,1 mikron vastagságú fémrétegből álló keretet viszünk fel önmagában ismert módon. A vékony vezető réteggel így ellátott hordozót a vékonyréteg anyagának ezt követő felvitelére célszerűen a vezető réteg kivezetésétől elszigetelt kivezetéssel ellátott tartóba, sablonba helyezzük. A hordozó „hasznos felületén" itt a hordozó deformálható anyaggal bevont felületének azt a részét értjük, amelyre a vékonyréteget, adott esetben a hordozóról leemelhető módon, vákuumban le kívánjuk választani. Ha a deformálható hártya ill. réteg villamos vezető vagy fém, ez maga is szolgálhat kontaktusul. A találmány szerinti eljárás gyakorlati végrehajtását különféle anyagokból álló vékonyrétegek készítésénél az alábbi példákon szemléltetjük. 1. példa: Optikai minőségben polírozott 25 x 25 mm felületű üveglemezt alkilarilszulfonátos mosószerrel zsírtalanítottunk, pormentesen megszárítottunk és az előbbiekben leírt módon kb. 0,02 mikron vastagságú kollódiumhártyával bevontunk. A kollódiummal bevont üveglemez felületén 20 x 20 mm méretű hasznos felületet letakartunk, és a hasznos felület köré kontaktusként vákuumban kb. 0,2 mikron vastagságú indium réteget párologtattunk fel. E művelet után az így előkészített hordozót elhelyeztük a kontaktustól szigetelt kivezetéssel ellátott sablonban. A sablonba helyezett hordozó a következő művelet alatt szobahőmérsékleten volt. Az előzőkben leírt elektronbombázásos párologtatóberendezéssel sziliciumot párologtattunk a kollódiumréteggel bevont üveglemez felületére. A párologtatóberendezés fókuszáló elektródja földelt, vízzel hűtött rézhenger volt, az elektronforrás pedig gyűrűalakban hajlított volfrámkatód gyűrű alakú irányító elektróddal. Az elektronnyaláb a széntégelybe helyezett sziliciumot bombázta. Az anódtégely 2800-3000 V feszültségen volt a földpotenciálhoz képest. A párologtatást a fent leírt módon végeztük 10~5 tormái kisebb nyomású térben. A vékonyréteg kialakulása közben állandóan mértük a kontaktus ionáramát, és a hordozó közelében elhelyezett rezgőkvarcos vastagságmérővel időszakonként ellenőriztük a kondenzáció sebességét. A rétegre adott potenciált a réteg kialakulása alatt úgy változtattuk, hogy a kontaktus ionáramának értéke kb. 0,1 mikron vastagságú vékonyréteg kialakulásától kezdődően 6-10 mikroA volt. A kondenzáció óránkénti sebessége 7—10 mikron volt. A kontaktusra adott szükséges ellenfeszültség 1700 és 2100 V között mozgott. Ilyen forráselrendezéssel egy párol ogtatási folyamatban 10-15 mikron vastag réteget állítottunk elő, tükröző felülettel. A sziliciumréteget a párologtatás befejezése után azonnal levegőre lehetett hozni anélkül, 5 hogy az lepattogzott vagy megrepedezett volna. A réteget hordó üveglemezt acetonba merítve a kollódium 2 óra alatt annyira kioldódott, hogy a 20x20 mm nagyságú réteget károsodás nélkül le lehetett róla emelni. 10 Ugyanebben a berendezésben hasonló módon eljárva 10 mikron vastagságú ön tartó germánium vékonyrétegeket állítottunk elő. IS 2. példa: Csiszolt szilícium egykristálylapot maratással políroztunk, majd a fentiekben leírt módon kollódiumhártyát vittünk fel rá. A kollódiumhár-20 tyával bevont felületre 20 x 20 mm hasznos felületnek maszkkal való eltakarása után vákuumban aranykeretet párologtattunk, hogy elektromos kontaktust létesítsünk a hasznos felületrészen kialakítandó arany vékonyréteggel. A szilícium egykristály 25 hordozót elszigetelten tartóba helyeztük, és a fémből készült tartót és az aranykeretet egy-egy egymástól szigetelt kivezetéshez csatlakoztattuk. Az arany vékonyréteget az 1. példában leírt elektronbombázásos párologtatóforrás segítségével állítottuk 30 elő. A kialakítás sebessége óránként 10 mikron volt, az előállított aranyréteg vastagsága 14 mikron. A vákuum megszüntetése után az aranyréteg hólyagosodás nélkül szilárdan tapadt a szilícium hordozóra. 3. példa: Optikai minőségben polírozott kvarcüveg felüle-40 téré az előzőkben leírt módon kollódiumhártyát vittünk fel. A 25 x 25 mm méretű teljes felületet vákuumpárologtatással kb. 0,15 mikron vastagságú indiumréteggel vontuk be kontaktus létesítése céljából. A fentebb leírt módon elektronbombázá-45 sos párologtatóforrásból cinkszulfid réteget vittünk fel az indiummal bevont kvarcüvegfelület 20x20 mm-es részére. A kb. 10 mikron vastagságú réteget a kollódiumhártya acetonnal való kioldása után a fegyverzetül szolgáló indiumréteggel együtt 50 leemeltük a kvarcüvegről. Szabadalmi igénypontok: SS 1. Eljárás 1 mikronnál vastagabb szigetelő, félvezető vagy vezető anyagból álló vékonyréteg előállítására a vékonyréteg anyagának vákuumban gőzfázisból szilárd hordozóra történő kondenzálásával, azzal jellemezve, hogy a szilárd hordozóra 60 önmagában ismert módon deformálódni képes anyagból álló 0,01—1,0 mikron vastagságú hártyát viszünk fel, majd a hártyával borított hordozóra a vékonyréteg anyagát — előnyösen elektronbombázásos párologtatással előállított atom- illetőleg 65 molekulasugárból - 0,02-0,1 mikron vastagság 3