Испарение в высоком вакууме.

В данной группе методов для испарения материала, осаждаемого на подложки, обычно используют термический нагрев тиглей с запасом вещества, испарение электронным лучом или испарение лучом мощного СО₂ лазера.

К достоинствам термического испарения относятся:

- низкая стоимость и простота реализации процесса;

- универсальность оборудования, позволяющая получать пленки самых разных материалов;

- при использовании высокого вакуума возможность получать пленки, практически свободные от загрязнений;

- возможность получать требуемую конфигурацию пленок при использовании масок;

- высокая скорость испарения вещества и возможность регурирования скорости испарения;

- высокая производительность при групповой обработке подложек.

Метод термовакуумного осаждения используют преимущественно для напыления металлов, в частности алюминия и его сплавов с кремнием и медью.

При напылении легко диссоциирующих полупроводниковых соединений, например соединений типа A^IIIB^V, A^IIB^VI используют метод «трех температур». При этом отдельно регулируются и стабилизируются температуры тиглей с компонентами соединений и температура подложки, на которой формируктся пленка соединения. Обычно температура подложки выбирается достаточно высокой, чтобы имела место конденсация только одного компонента соединения, который взаимодействует с парами второго компонента с образованием стехиометричного соединения.

Преимуществом метода испарения электронным лучом является отсутствие взаимодействия между материалом тигля и распыляемым материалом, возможность получения очень высоких температур, необходимых для напыления пленок тугоплавких металлов и оксидов, а также возможность напыления легко диссоциирующих соединений. Недостатки метода – возможность зарядки подложки и частичная ионизация паров испаряемого вещества.

На Рис. 2 приведена схема напыления пленок с использованием испарения исходного вещества излучение мощных СО₂ лазеров. Длина волны их изучения лежит в области поглощения многих диэлектриков, что позволяет использовать данную технологию для напыления пленок SiO, ZnS, ZnSe, PbF₂, Na₃AlF₆, SiO₂, MgF₂, Si₂N₄, TiO₂, Al₂O₃ и т.д.

На Рис. 2 обозначено: 1 – вакуумная магистраль, 2 – экран, 3 - вращающееся зеркало, 4 – подложка, 5 – экран из оптически прозрачного материала, 6, 8 – объективы, 7, 9 – СО₂ лазеры, 10 – тигель с испаряемым материалом, 11 – окна оптического контроля.

Рис. 2. Схема напыления тонких пленок испарением лучом СО₂ лазера.