Физико-химические и физические основы ионных, ионно-плазменных, плазмохимических методов нанесения и травления микроэлектрон­ных структур, страница 3

Коэффициент распыления различен для различных материалов мишени и распыляющих ионов (атомов) и зависит от энергии распыляющих частиц, угла их падения, состояния поверхности, энергии связи атомов (молекул) в распыляемом материале и ряда других факторов. К настоящему времени проведено большое количество экспериментальных исследований коэффициента распыления для различных материалов ионными пучками различного сорта и в диапазоне энергий. В таблице приведены коэффициенты рас­пыления различных материалов атомами аргона.

Материал              Энергия ионов аргона, эВ

          100              200              300              600

Be                0,074           0,18             0,29             0,80

А1               0,11             0,35             0,65             1,24

Si                 0,07             0,18             0,31             0,53

Ti                0,081           0,22             0,33             0,38

V                 0,11             0,31             0,41             0,70

Cr                0,30             0,67             0,87             1,30

Fe                0,20             0,53             0,76             1,26

Co               0,15             0,57             0,81             1,36

Ni                0,28             0,66             0,95             1,52

Cu               0,48             1,10             1,59             2,30

Ge               0,22             0,50             0,74             1,22

Zr                0,12             0,28             0,41             0,75

Nb               0,068           0,25             0,40             0,65

Mo              0,13             0,40             0,58             0,93

Ru               0,14             0,41             0,68             1,30

Rh               0,19             0,55             0,86             1,46

Pb                0,42             1,00             1,41             2,39

Ag               0,63             1,58             2,20             3,40

Hf                0,16             0,35             0,48             0,83

Та                0,10             0,28             0,41             0,62

 W               0,068           0,29             0,40             0,62

Re                0,10             0,37             0,56             0,91

 Os              0,057           0,36             0,56             0,95

 Ir                0,12             0,43             0,70             1,17

 Pt                0,20             0,63             0,95             1,56

Au               0,32             1,07             1,65             2,43

Th               6,097           0,27             0,42             0,66

U                 0,14             0,35             0,59             0,97

Таким образом, скорость распыления мишени зависит от сле­дующих факторов:

o типа плазмообразующего газа и распыляемого материала;

o приложенного к катоду напряжения;

o угла падения иона;

o ориентации кристаллической решетки распыляемого материала (разные плоскости имеют различные скорости распыления).

Покинув мишень, распыленные частицы могут испытывать соударения с частицами рабочего газа в процессе транспорта в пространстве мишень- подложка. В результате изменяется энергия и импульс распыленных частиц, часть из них может вернуться обратно на мишень. Оценка величины потока распыленных частиц, достигающих подложки, их распределения по энергии и углу падения требует рассмотрения процесса переноса распыленных атомов через газовую среду от мишени к подложке.

 Наконец, зная энергетические и пространственные характеристики потока распыленных атомов, осаждающихся на подложку, можно корректно задать исходные данные для моделирования зародышеобразования и роста тонкопленочной структуры.