RU2052538C1 - Способ нанесения вакуумного металлизированного покрытия на диэлектрические подложки - Google Patents
Способ нанесения вакуумного металлизированного покрытия на диэлектрические подложки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2052538C1 RU2052538C1 RU93018049A RU93018049A RU2052538C1 RU 2052538 C1 RU2052538 C1 RU 2052538C1 RU 93018049 A RU93018049 A RU 93018049A RU 93018049 A RU93018049 A RU 93018049A RU 2052538 C1 RU2052538 C1 RU 2052538C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- substrate
- coating
- bombardment
- ions
- gas discharge
- Prior art date
Links
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Сущность: способ включает бомбардировку подложки ионами газового разряда с одновременным напылением покрытия путем осаждения металла, испаренного в рабочей камере вакуумным методом. Бомбардировка подложки положительными ионами газового разряда чередуется с процессом облучения ультрафиолетовым излучением и потоком электронов. Способ обеспечивает увеличение адгезионной прочности контакта металлизированного покрытия и диэлектрической подложки, а также предотвращает возможность появления брака покрытия, являющегося следствием формирования объемного положительного заряда на поверхности подложки, за счет компенсации объемного положительного заряда, усиления процессов очистки поверхности от гидроксильных групп, органических загрязнений, а также за счет химической активации поверхности.
Description
Изобретение относится к области напыления металлизированных покрытий на диэлектрические подложки, в частности в микроэлектронике, радиотехнике, оптике, изготовлении товаров народного потребления.
Перспективным методом повышения адгезионной прочности контакта металлизированных пленок с диэлектрическими подложками является бомбардировка подложки ионами рабочего газа одновременно с процессом напыления покрытия.
Известен способ напыления металлических пленок на стеклянные подложки с одновременной бомбардировкой подложки ионами газа. Напыление осуществляется в режиме частичной ионизации осаждаемого металлического пара при облучении подложки ионами и атомами инертного газа. Энергия ионов лежит в пределах 1,5-3,5 кэВ. При таком способе напыления наблюдается увеличение адгезионной прочности контакта для различных оксидосодержащих подложек по сравнению с адгезионной прочностью ювенильного контакта. Анализ полученных результатов показал, что увеличение адгезионной прочности в данном случае происходит за счет резкого снижения уровня углеродных загрязнений обрабатываемой поверхности подложки и действия фактора физического перемешивания атомов пленки и подложки с образованием переходной зоны твердого раствора. Однако при таком способе напыления отсутствует проявление химического взаимодействия металлической пленки с оксидами подложки, в результате чего не обеспечивается тот уровень адгезионной прочности, который имеет место после активации поверхности подложки в плазме тлеющего разряда.
Известен способ напыления металлических пленок на металлы и неметаллы, при котором подложка подвергается воздействию потока низкоэнергетических положительных ионов газового разряда с энергией, достаточной для создания заметного распыления поверхности подложки перед и во время формирования пленки покрытия. В результате такой бомбардировки поверхности диэлектрика положительными ионами газового разряда обеспечивается частичное удаление с поверхности гидроксильных групп, органических загрязнений и химическая активация поверхности подложки за счет разрыва валентных связей.
Однако при обработке поверхности диэлектрика положительными ионами может происходить накопление заряда и формирование областей объемного заряда положительных ионов, в которых полностью экранируется поверхность диэлектрика, в результате чего прекращается процесс очистки и активации. При определенных условиях, в случае накопления заряда на поверхности возможны даже электрический пробой через диэлектрик и его разрушение. Результатом действия этих процессов является отслоение покрытия в местах формирования объемного положительного заряда.
Цель изобретения увеличение адгезионной прочности контакта металлизированного покрытия и диэлектрической подложки, а также предотвращение возможности появления брака покрытия, являющегося следствием формирования объемного положительного заряда на поверхности подложки, за счет компенсации объемного положительного заряда, усиления процессов очистки поверхности от гидроксильных групп, органических загрязнений, а также за счет химической активации поверхности.
Компенсация объемного заряда положительных ионов на поверхности диэлектрика обеспечивается двумя путями. Во-первых, за счет облучения поверхности диэлектрика интенсивным ультрафиолетовым излучением в области частот более 1,5х1015 Гц, сформированным специальным газоразрядным устройством. В этом случае энергии фотонов, превышающей 5 эВ, достаточно для создания эффекта фотопроводимости у диэлектриков, структура которых в большинстве случаев представляет собой ионные или ковалентные кристаллы, а зона основного поглощения лежит в области частот больших 1,0х1015 Гц. При этом часть электронов поверхностного слоя диэлектриков возбуждается и переходит на более высокие свободные уровни незаполненной зоны, попадая в результате в зону проводимости. В зоне проводимости электроны приобретают способность ускоряться внешним электрическим полем, в результате чего они перемещаются в область объемного заряда положительных ионов, за счет чего обеспечивается его компенсация. Во-вторых, за счет потока электронов с плотностью тока 2-5 мА/см2, сформированного специальным газоразрядным устройством.
Очистка и химическая активация поверхности диэлектрика производятся за счет бомбардировки ее положительными ионами, атомами и нейтральными частицами газового разряда. При этом дополнительное воздействие на поверхность диэлектрика ультрафиолетового излучения в области частот от 1х1015 до 5х1015 Гц усиливает эти процессы, т.к. энергия фотонов, соответствующая этому диапазону частот, равна 4-20 эВ и совпадает с энергией связи углеродных соединений и окислов металлов, составляющих основу большинства диэлектриков.
Проводилось напыление металлизированных покрытий на образцы из кварцевого стекла по предлагаемому способу. Образцы размещались на держателе, являющемся одновременно электродом газового разряда. В качестве материала покрытия использовались тугоплавкие металлы титан и цирконий, испаряемые при помощи электродугового испарителя с холодным катодом. В качестве рабочих газов использовались гелий, аргон, азот и воздух. После предварительной откачки до давления 1,5х10-2 Па в камеру подавался рабочий газ до достижения давления 4-6 Па. На электроды подавалось знакопеременное напряжение с амплитудой 800-1200 В и частотой 50 Гц. В период, когда отрицательный потенциал находился на держателе образцов, зажигался обычный тлеющий разряд и происходила бомбардировка поверхности диэлектрика положительными ионами, атомами и нейтральными частицами из плазмы разряда. В период, когда отрицательный потенциал находился на известном устройстве, в 8-15 раз увеличивался разрядный ток и интенсивность ультрафиолетового излучения. В этот период образцы подвергались облучению ультрафиолетовым и потоком электронов из плазмы разряда. После выдержки в таком режиме в течение 5 мин включался электродуговой испаритель металла. Далее процесс бомбардировки поверхности образцов положительными ионами и атомами, обработки поверхности облучением ультрафио- летом и потоком электронов проводился одновременно с напылением металлизированного покрытия. После формирования области раздела покрытия и подложки напряжение с электродов газового разряда снималось. Для увеличения скорости напыления рабочий газ из камеры откачивался до давлений от 1,5х10-2 до 0,5 Па в зависимости от необходимого состава покрытия.
Для сравнения проводилось напыление тех же покрытий на образцы из кварцевого стекла в рамках той же установки методом ионного осаждения. Адгезионную проч-ность контакта измеряли методом нормального отрыва штифта на эпоксидном клее. Сравнительный анализ образцов показал, что использование предложенного способа напыления покрытий обеспечивает увеличение адгезионной прочности контакта металлизированного покрытия и диэлектрической подложки на 15-30% по сравнению с базовым.
Claims (1)
- СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ ВАКУУМНОГО МЕТАЛЛИЗИРОВАННОГО ПОКРЫТИЯ НА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОДЛОЖКИ, включающий бомбардировку подложки положительными ионами газового разряда с одновременным нанесением покрытия путем осаждения металла, испаренного в рабочей камере вакуумным методом, отличающийся тем, что бомбардировка подложки положительными ионами газового разряда чередуется с процессом облучения подложки ультрафиолетовым излучением и потоком электронов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93018049A RU2052538C1 (ru) | 1993-04-08 | 1993-04-08 | Способ нанесения вакуумного металлизированного покрытия на диэлектрические подложки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93018049A RU2052538C1 (ru) | 1993-04-08 | 1993-04-08 | Способ нанесения вакуумного металлизированного покрытия на диэлектрические подложки |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2052538C1 true RU2052538C1 (ru) | 1996-01-20 |
RU93018049A RU93018049A (ru) | 1996-01-27 |
Family
ID=20139883
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93018049A RU2052538C1 (ru) | 1993-04-08 | 1993-04-08 | Способ нанесения вакуумного металлизированного покрытия на диэлектрические подложки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2052538C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA009303B1 (ru) * | 2006-05-15 | 2007-12-28 | Владимир Яковлевич ШИРИПОВ | Способ нанесения пленок нитрида кремния в вакууме (варианты) |
RU2461665C1 (ru) * | 2011-08-12 | 2012-09-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ получения легированного кварцевого стекла с тетраэдрической координацией атомов титана |
RU2486282C1 (ru) * | 2011-11-17 | 2013-06-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ получения имплантированного ионами олова кварцевого стекла |
RU2494579C2 (ru) * | 2008-04-14 | 2013-09-27 | Хемлок Семикондактор Корпорейшн | Производственная установка для осаждения материала и электрод для использования в ней |
RU2494578C2 (ru) * | 2008-04-14 | 2013-09-27 | Хемлок Семикондактор Корпорейшн | Производственная установка для осаждения материала и электрод для использования в ней |
-
1993
- 1993-04-08 RU RU93018049A patent/RU2052538C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Костржицкий А.И., Лебединский О.В. Многокомпонентные вакуумные покрытия. М.: Машиностроение, 1987, с.25. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA009303B1 (ru) * | 2006-05-15 | 2007-12-28 | Владимир Яковлевич ШИРИПОВ | Способ нанесения пленок нитрида кремния в вакууме (варианты) |
RU2494579C2 (ru) * | 2008-04-14 | 2013-09-27 | Хемлок Семикондактор Корпорейшн | Производственная установка для осаждения материала и электрод для использования в ней |
RU2494578C2 (ru) * | 2008-04-14 | 2013-09-27 | Хемлок Семикондактор Корпорейшн | Производственная установка для осаждения материала и электрод для использования в ней |
RU2461665C1 (ru) * | 2011-08-12 | 2012-09-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ получения легированного кварцевого стекла с тетраэдрической координацией атомов титана |
RU2486282C1 (ru) * | 2011-11-17 | 2013-06-27 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина" | Способ получения имплантированного ионами олова кварцевого стекла |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6274014B1 (en) | Method for forming a thin film of a metal compound by vacuum deposition | |
CA1321772C (en) | Apparatus for the application of thin layers to a substrate by means of cathode sputtering | |
CA2065581C (en) | Plasma enhancement apparatus and method for physical vapor deposition | |
WO1998054376A1 (en) | Method of forming diamond-like carbon coating in vacuum | |
JPH02285072A (ja) | 加工物表面のコーティング方法及びその加工物 | |
AU2006349512B2 (en) | Method and apparatus for manufacturing cleaned substrates or clean substrates which are further processed | |
KR100206525B1 (ko) | 서브스트레이트들을 코팅하기 위한 방법 및 장치 | |
RU2052538C1 (ru) | Способ нанесения вакуумного металлизированного покрытия на диэлектрические подложки | |
JP4240471B2 (ja) | 透明導電膜の成膜方法 | |
JP2001190948A (ja) | 表面をプラズマ処理する方法及び装置 | |
US6083356A (en) | Method and device for pre-treatment of substrates | |
US4803094A (en) | Metallized coating | |
EP1239056A1 (en) | Improvement of a method and apparatus for thin film deposition, especially in reactive conditions | |
US5888305A (en) | Vacuum coating apparatus with a crucible in the vacuum chamber to hold material to be evaporated | |
RU2026413C1 (ru) | Способ нагрева электропроводящих изделий в рабочей камере | |
JPH11335832A (ja) | イオン注入方法及びイオン注入装置 | |
CN101864559B (zh) | 一种栅网磁控溅射蒸铪的方法 | |
Hurley | Physical processes in the substrate dark space in biased deposition systems | |
JPS63458A (ja) | 真空ア−ク蒸着装置 | |
RU2272088C1 (ru) | Способ вакуумного ионно-плазменного нанесения многослойных композитов, содержащих сложные карбиды | |
RU2037559C1 (ru) | Способ нанесения покрытий на изделия методом ионного распыления и устройство для его осуществления | |
RU2145362C1 (ru) | Способ вакуумно-плазменного нанесения покрытий | |
JPH04314864A (ja) | 基体表面のプラズマクリーニング方法 | |
RU2026417C1 (ru) | Устройство для вакуумно-плазменного нанесения неэлектропроводящих покрытий на изделия в среде рабочего газа | |
JPS61119669A (ja) | イオンプレ−テイング装置 |