Saznajte o tehnologiji tankog filma u jednom članku

NaučitiAublažitiTHinFILMPreparacijaTehnologija uOneArticle

Rast tankog filma je ključni način pripreme materijala koji se široko koristi u poluvodičkim uređajima, optoelektronikama i nanotehnologiji.

Ovaj proces uključuje taloženje atoma ili molekula materijalnog sloja sloj na površini supstrata da formira film sa specifičnim svojstvima i strukturom, tako da njegov proces rasta izravno utječe na strukturu filma i njegova konačna svojstva.

U usporedbi s rasutim materijalima, tanki filmovi imaju karakteristike jednostavne pripreme, jednostavne izmjene i niske cijene. Istovremeno, tanko - Film - Uređaji su manji u masi i veličini i lakše se integriraju sa CMOS-om sa Si - tehnologijama sa sjedištem u istom i mikro {- elektromologiju za postizanje visoke integracije.

Trenutno tehnologija za pripremu tankih filmova uglavnom uključuje taloženje šljiva, vakuum isparavanje, molekularna greda epitaxy (MBE), taloženje hemijskog kade (CBD) i druge metode i druge metode.

0020-33806 Gornji komora DPS + Poly

Način isparavanja vakuuma

Vakuumska isparavanje je metoda grijanja sirovina (poznata i kao ciljevi) u vakuumijskom komoru, sublimirajući svoje atome ili molekule kako bi formirali tok pare, a zatim ih prevozi na površinu čvrstog podloge, a zatim ih povuku u tanki film. Vakuumska oprema za isparavanje, uglavnom uključuje vakuumsku komoru, izvor isparavanja ili grijač isparavanja, supstrat, grijač podloge i termometar. Obično se talište materijala deponovana termički isparavanjem mora biti ispod 1500 stepeni, a stopa isparavanja podešava se količinom struje grijanja tokom postupka taloženja. Da bi se osigurala uniformnost sastava i debljine isparenog filma i ponovljivost procesa isparavanja, također je potrebno dodatno opremiti okretni stol za supstratu i kvarcni sistem za nadzor djelomičnog filma. Vakuumski isparavanje premaza sastoji se od tri glavna procesa, kao što je prikazano na slici:

Uzimanje evaporativnog evapona elektrona kao primjer, prvo, čvrst - FAZA cilj se pretvara u fazu pare na visokoj temperaturi.

Tada se ne ispareni atomi ili molekuli prevoze između izvora isparavanja i supstrata, a broj faznih čestica plina i rezidualne plinske molekule u vakuumskom komoru tijekom leta i supstrata određuje prosječni slobodni put isparivanja atoma. Konačna faza filmova naziva taloženje Vapor - fazne čestice na površini supstrata, koji uključuju ključne korake kao što su var (3}} fazni materijal kondenzacija, stvaranje nukleaktivnih centra, rast nukleacije i konačno formiranje kontinuiranog filma.

Budući da je temperatura supstrata značajno niža od ciljane temperature, plin - čvrste fazne čestice proći će direktan plin - kruti fazni prijelaz na površini supstrata. Važno je naglasiti da se svi gore navedeni procesni koraci moraju završiti u visokom vakuumskom okruženju. Ako je vakuum nedovoljan, isparivane čestice će se sudarati s prestajnim molekulama plina, što ne samo da bi se formirali oksidi, ali i u gustom filmu molekulama, osim toga, meta može biti oksidirana i izgorena na visokim temperaturama. Isparavanje vakuuma koristi se za proizvodnju tankih filmova decenijama i vrlo je svestran.

Posljednjih godina, kako bi se inhibira ili izbjegla hemijska reakcija između filmskih sirovina i kontejnera na visokim temperaturama, napravljene su mnoga poboljšanja na metode za križiranje i grijanje, kao što su: korištenje visokog topljenja toplote; Upotreba elektronskog snopa ili lasera kao izvor grijanja, malo je površina sirovine zagreva tako da područje odmah doseže visoku temperaturu.

Kao odgovor na sve veće uslove za funkcionalne performanse filma, više - Izvor CO {- Isparivanje i sekvencijalni metode isparavanja koriste se za izradu kompozitnih filmova sa složenim kompozicijama ili multi - složenim slojevima.

Pored toga, istraživači su razvili metodu isparavanja reakcije za složene filmove koji su skloni komponentu segregacije tokom isparavanja.

Metoda vakuumskog isparavanja ima prednosti niskog troška, ​​jednostavne opreme i jednostavnog rada, a mehanizam rasta snimljenim ovim metodom je jednostavan, čistoća filma je visoka, precizna je i kontrolirana, a jasna grafika može se dobiti pomoću ploče maske. Glavni nedostatak ove metode je da je kinetička energija plina - fazni atomi proizvedeni termičkim isparavanjem niži od onog od taloženja pršta, a veza između supstrata i podloge nakon ponovnog supseta je slaba, što se može poboljšati zagrijavanjem supstrata.

Metoda taloženja pucanja

Tehnologija taloženja prsuta važna je grana tehnologije fizičkog para (PVD). Djeluje korištenjem radiofrekventne energije ili laserskih greda za aktiviranje rijetkih gasova (AR, O2, N2 itd.) U vakuumskoj komori da se formira visok - energetska plazma. Ioni u tim plazmama ubrzavaju bombardiranje ciljane površine pod djelovanjem električnog polja, a ciljni atomi dobivaju dovoljnu energiju da se odvoje od rešetke za prijenos kinetičkog energije, a zatim migriraju u plinovitim obrascu i depozitu na površinu podloge kako bi se formirao tanki film.

Tehnologija taloženja pucanja uglavnom uključuje dijelove za diode, reaktivno pljuvanje, reaktivno pljuvanje i magnetron, među kojima je magnetronsko prskanje najčešće korišteno i najstraženije tanki filmska talovna tehnologija, a njena oprema i princip prikazani su na slici.

Ova tehnologija gradi zatvoreno magnetno polje u vakuumskoj komori, a njegov smjer paralelno s ciljanom površinom može ograničiti plazmu i sekundarne elektrone na područje u blizini cilja, poboljšavajući efikasnost ionizacije argona. Ovaj magnetni efekt zatvora može istovremeno povećati broj visokog - nabijenih čestica i njihovu kinetičku energiju u plazmi, čime se povećava efekte bombardiranja visokog - energetske čestice na površini ciljanog na površini i postizanje značajnog povećanja tankog filmova.

Zbog visoke stope formiranja filma, atomi nemaju dovoljno vremena za migriranje na najnižu energetsku poziciju u kristalnoj rešetki, tako da se poluvodički filmovi pripremljeni pomoću magnetronskog prskanja.

Međutim, ova se tehnika može koristiti za deponiranje velikih površina tankih filmova i može postići preciznu kontrolu debljine filma putem kvarcnih kristalnih oscilatora.

Metoda taloženja hemijskog kade

Najraniji film o vodećim soli deponirani koristeći metodu CBD-a je PBS, izlazi iz ere za svjetsko rat. U šezdesetim godinama prošlog veka ova se tehnologija široko koristi za deponiranje PBSE filmova. Shematski dijagram zajedničkih CBD reaktorskih uređaja i principa prikazani su na slici:

Pod određenim uvjetima, prekursor je podvrgnut reakciji hidrolize za proizvodnju PB 2+ i SE2- u rješenju, a kada se koncentracija ta dva jona povećava da prelazi konstantu koncentracije otopine, generirat će se od rješenja za formiranje Pbse filma.

Izvori PB 2+ su obično PB (No3) 2 i PB (CH3COO) 2, a izvori SE2- Iona su (NH2) 2CSE i NA2Seso3.

0040-02544 Gornji dio tijela, DPS metal

Osnovna tehnologija CBD tehnologije za deponiranje tankih filmova je regulisanje reakcije hidrolize prekursora, te kontrolirati kvalitetu taložnosti i kvalitetu filma Films of PBSE filmova kontrolom koncentracije prekursora, temperature reakcije i ostalih parametara procesa.

CBD proces je glavna metoda za pripremu PBSE filmova zbog svog jednostavnog uređaja, brzog formacije filma, niskih troškova procesa i jednostavnu kontrolu reakcije.

Pored toga, obično reagira na temperaturama ispod 100 stepeni i vrlo je kompatibilan sa materijalima podloge.