171905. lajstromszámú szabadalom • Implantációs gőzölés jól tapadó rétegek és bevonatok előállítására
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY Bejelentés napja: 1973. XII. 05. (HI-370) Közzététel napja: 1977. XI. 28. Megjelent: 1978. XI. 30. 171905 Nemzetközi osztályozás: C23C 13/00, H01L 21/265, 21/425 Feltaláló: Vágó György fizikus, Budapest Tulajdonos: Híradástechnikai Ipari Kutató Intézet, Budapest Implantációs gőzölés jól tapadó rétegek és bevonatok előállítására 1 A találmány tárgya olyan eljárás, mely alkalmas különösen jól tapadó rétegek és bevonatok előállítására oly- módon, hogy az ion-implantációt és a gőzölést összekapcsolja egymással és azokat egyidejűleg alkalmazza 5 A napjainkban a feladat megoldására alkalmazzák a korszerű, úgynevezett ion-plating eljárást. Az ismert eljárásnak az a lényege, hogy a műveletek során egyidejűleg alkalmazza a gőzölési és katódporlasztási eljárást. Számos lehetséges 10 kivitel közül a napjainkban a leggyakrabban alkalmazzák a D. M. Mattox Fundamentals of ion Plating, Journal of Vacuum Science et Technology January/February 1973. Volume 10. Number l.p. 47-ben leírt eljárást. Az eljárást tulajdonképpen 15 atomi rétegépülési folyamatra alkalmazzák, amelyben a szubsztratum nagy energiájú ionok áramlásának van kitéve, melyek elegendőek a réteg kialakulása előtt és alatt lényeges porlasztás előidézésére, az ion plating-et rendszerint nem 20 reagáló gázkisülési rendszerben végzik, mely hasonló ugyan a porlasztásos rétegképzéshez, azzal a különbséggel, hogy a szubsztrátumot nagy feszültségű porlasztott katódnak képezik ki. Az ion plating eljárást az 1. ábrán vázolt 25 berendezés valósítja meg, ahol az 1 a tárgy vagy szubsztratum tartót, 2 a vákuum burát 3 a gőzölő forrást, 4 a gáz beeresztő szelepet, az 5 pedig a szívó torkot jelenti. 30 A berendezéssel a feladatot úgy valósítják meg, hogy a 2 vákuum burában elővákuumot hoznak létre, ez általában nemes gázt tartalmaz, melynek nyomása 50-10"2 Torr nyomás közé esik. Az 1 tárgy vagy szubsztratum tartó és a 3 gőzölő forrásra kapcsolt 1 -5 kV nagyfeszültség hatására az elővákuumban gázkisülés jön létre. Ekkor megindítják a 3 gőzölő forrás fűtését így az abban elhelyezett anyag gőzölni kezd. Az így előállított gőzök a gázkisülésben ionizálódnak és az így létrejött ionok a feszültség hatására nagy sebességgel csapódnak be az 1 tárgy vagy szubsztratum tartón elhelyezett bevonandó tárgyra és ott különböző fizikai folyamatok lejátszódása eredményeképpen jól tapadó réteget alakítanak ki. A szubsztrátumon lejátszódó folyamatok lényege, hogy a nagysebességű ionok adszorbeált gázokat, szennyeződéseket leporlasztják és a kialakult réteg gyakorlatilag atomosán tiszta felületre épül. A tapadást elősegíti, hogy a nagysebességű ionok energiája a bevonandó tárgyat melegíti és így egy minimális diffúziós folyamat is létrejön. Ez a diffúziós folyamat azonban csak néhány molekulányi behatolást eredményez, mert a tárgy felmelegedése nem számottevő, néhány száz C°. Az alkalmazott eljárásnak és a berendezésnek tehát lényegében az a legfőbb előnye, hogy a két széles körben alkalmazott eljárást, a katódporlasztást és a gőzölést egyesíti magában, ezzel kihasználja mind-171905
