Процесс нанесения тонких пленок в вакууме состоит в создании (генерации) потока частиц, направленного в сторону обрабатываемой подложки, и последующей их конденсации с образованием тонкопленочных слоев на покрываемой поверхности.
Таким образом, при нанесении тонких пленок одновременно протекают три основных процесса: генерация направленного потока частиц осаждаемого вещества; пролет частиц в разреженном (вакуумном) пространстве от их источника к обрабатываемой поверхности; осаждение (конденсация) частиц на поверхности с образованием тонкопленочных слоев. В соответствии с этим вакуумные установки для нанесения тонких пленок состоят из следующих основных элементов: источника генерации потока частиц осаждаемого материала; вакуумной системы, обеспечивающей требуемые условия для проведения технологического процесса; транспортно-позиционирующих устройств, обеспечивающих ввод подложек в зону нанесения пленок и ориентирование обрабатываемых поверхностей относительно потока частиц наносимого материала.
Типовая установка нанесения тонких пленок в вакууме представлена на рис. 8.
Системы электропитания и управления установкой, как правило, расположены в отдельных шкафах (стойках).
Процесс нанесения тонких пленок в вакууме состоит из следующих основных операций:
- установки и закрепления подлежащих обработке подложек на подложкодержателе при поднятом колпаке;
- закрытия (герметизации) рабочей камеры и откачки ее до требуемого вакуума;
- включения источника, создающего атомарный (молекулярный) поток осаждаемого вещества;
- нанесения пленки определенной толщины при постоянно работающих источнике потока частиц и вакуумной системы;
- выключения источника потока частиц, охлаждения подложек и напуска воздуха в рабочую камеру до атмосферного давления;
- подъема колпака и съема обработанных подложек с подложкодержателя.
В некоторых случаях выполняют дополнительные операции (например предварительный нагрев подложек). Эффективность процесса характеризуется его производительностью, чистотой и равномерностью толщины наносимой пленки.