Zasady i technologia powłok metodą fizycznego osadzania z fazy gazowej (PVD) (2/2) - VeTek Semiconductor

Powłoka naparowana wiązką elektronów

Ze względu na pewne wady ogrzewania oporowego, takie jak niska gęstość energii zapewniana przez źródło parowania oporowego, pewne parowanie samego źródła parowania wpływające na czystość filmu itp., należy opracować nowe źródła parowania. Powlekanie przez odparowanie wiązką elektronów to technologia powlekania, która polega na umieszczeniu odparowanego materiału w chłodzonym wodą tyglu, bezpośrednio wykorzystuje wiązkę elektronów do podgrzania materiału filmowego, odparowuje materiał filmowy i skrapla go na podłożu, tworząc film. Źródło parowania wiązki elektronów można podgrzać do temperatury 6000 stopni Celsjusza, co umożliwia stopienie prawie wszystkich popularnych materiałów i osadzanie z dużą prędkością cienkich warstw na podłożach takich jak metale, tlenki i tworzywa sztuczne.

Osadzanie impulsowe lasera

Pulsacyjne osadzanie laserowe (PLD)to metoda wytwarzania błon, w której wykorzystuje się impulsową wiązkę lasera o wysokiej energii do napromieniowania materiału tarczy (materiału tarczy luzem lub materiału sypkiego o dużej gęstości sprasowanego ze sproszkowanego materiału folii), dzięki czemu lokalny materiał tarczy w jednej chwili nagrzewa się do bardzo wysokiej temperatury i odparowuje, tworząc cienką warstwę na podłożu.

Epitaksja z wiązek molekularnych

Epitaksja z wiązek molekularnych (MBE) to technologia przygotowania cienkich warstw, która umożliwia dokładną kontrolę grubości warstwy epitaksjalnej, domieszkowania cienkiej warstwy i płaskości granicy faz w skali atomowej. Stosowany jest głównie do przygotowania bardzo precyzyjnych cienkich warstw półprzewodników, takich jak ultracienkie warstwy, wielowarstwowe studnie kwantowe i supersieci. Jest to jedna z głównych technologii przygotowania nowej generacji urządzeń elektronicznych i optoelektronicznych.

Epitaksja z wiązek molekularnych to metoda powlekania, która umieszcza składniki kryształu w różnych źródłach parowania, powoli podgrzewa materiał filmowy w warunkach ultrawysokiej próżni 1e-8Pa, tworzy przepływ wiązki molekularnej i natryskuje go na podłoże z określoną prędkością prędkość ruchu termicznego i określoną proporcję, tworzy cienkie warstwy epitaksjalne na podłożu i monitoruje proces wzrostu w trybie online.

Zasadniczo jest to powłoka przez odparowanie próżniowe, obejmująca trzy procesy: wytwarzanie wiązek molekularnych, transport wiązek molekularnych i osadzanie wiązek molekularnych. Schemat ideowy sprzętu do epitaksji z wiązek molekularnych pokazano powyżej. Materiał docelowy umieszcza się w źródle parowania. Każde źródło parowania posiada przegrodę. Źródło parowania jest ustawione w jednej linii z podłożem. Temperatura ogrzewania podłoża jest regulowana. Ponadto istnieje urządzenie monitorujące do monitorowania struktury krystalicznej cienkiej folii online.

Powłoka metodą napylania próżniowego

Kiedy powierzchnia ciała stałego jest bombardowana cząstkami energetycznymi, atomy na powierzchni zderzają się z cząstkami energetycznymi i możliwe jest uzyskanie wystarczającej energii i pędu oraz ucieczka z powierzchni. Zjawisko to nazywa się rozpylaniem. Powlekanie napylające to technologia powlekania, która bombarduje stałe cele cząstkami energetycznymi, rozpylając atomy docelowe i osadzając je na powierzchni podłoża, tworząc cienką warstwę.

Wprowadzenie pola magnetycznego na powierzchnię docelową katody może wykorzystać pole elektromagnetyczne do ograniczenia elektronów, wydłużenia ścieżki elektronów, zwiększenia prawdopodobieństwa jonizacji atomów argonu i osiągnięcia stabilnego wyładowania pod niskim ciśnieniem. Metoda powlekania oparta na tej zasadzie nazywana jest powłoką przez rozpylanie magnetronowe.

Podstawowy schematRozpylanie magnetronowe prądu stałegojest jak pokazano powyżej. Głównymi elementami komory próżniowej są tarcza do rozpylania magnetronowego i podłoże. Podłoże i cel są skierowane do siebie, podłoże jest uziemione, a cel jest podłączony do napięcia ujemnego, to znaczy podłoże ma potencjał dodatni w stosunku do celu, więc kierunek pola elektrycznego pochodzi z podłoża do celu. Magnes trwały używany do wytwarzania pola magnetycznego jest umieszczony z tyłu tarczy, a magnetyczne linie siły skierowane są od bieguna N magnesu trwałego do bieguna S i tworzą zamkniętą przestrzeń z powierzchnią tarczy katody. 

Cel i magnes są chłodzone wodą chłodzącą. Kiedy w komorze próżniowej ciśnienie jest mniejsze niż 1e–3Pa, Ar jest napełniany komorą próżniową pod ciśnieniem od 0,1 do 1Pa, a następnie do biegunów dodatniego i ujemnego przykładane jest napięcie, aby wyładować jarzeniowy gaz i utworzyć plazmę. Jony argonu w plazmie argonu poruszają się w kierunku tarczy katodowej pod działaniem siły pola elektrycznego, są przyspieszane podczas przechodzenia przez ciemny obszar katody, bombardują cel i wyrzucają atomy tarczy i elektrony wtórne.

W procesie powlekania metodą rozpylania DC często wprowadza się niektóre reaktywne gazy, takie jak tlen, azot, metan lub siarkowodór, fluorowodór itp. Te reaktywne gazy dodaje się do plazmy argonowej i są wzbudzane, jonizowane lub jonizowane razem z Ar atomy, tworząc różnorodne grupy aktywne. Te aktywowane grupy docierają do powierzchni podłoża wraz z atomami docelowymi, ulegają reakcjom chemicznym i tworzą odpowiednie warstwy złożone, takie jak tlenki, azotki itp. Proces ten nazywany jest reaktywnym rozpylaniem magnetronowym DC.

VeTek Semiconductor to profesjonalny chiński producentPowłoka z węglika tantalu, Powłoka z węglika krzemu, Specjalny grafit, Ceramika z węglika krzemuIInna ceramika półprzewodnikowa. Firma VeTek Semiconductor angażuje się w dostarczanie zaawansowanych rozwiązań w zakresie różnych produktów powłokowych dla przemysłu półprzewodników.

Jeśli masz jakiekolwiek pytania lub potrzebujesz dodatkowych szczegółów, nie wahaj się z nami skontaktować.

Mob/WhatsAPP: +86-180 6922 0752

E-mail: anny@veteksemi.com