Принципи та технологія нанесення покриттів методом фізичного осадження з парової фази (PVD) (2/2) - VeTek Semiconductor

Покриття електронно-променевим випаровуванням

Через деякі недоліки резистивного нагрівання, такі як низька щільність енергії, що забезпечується резистивним джерелом випаровування, певне випаровування самого джерела випаровування, що впливає на чистоту плівки тощо, необхідно розробити нові джерела випаровування. Електронно-променеве випаровування — це технологія покриття, яка поміщає випаровуваний матеріал у водоохолоджуваний тигель, безпосередньо використовує електронний промінь для нагрівання плівкового матеріалу, випаровує плівковий матеріал і конденсує його на підкладці для утворення плівки. Електронно-променеве джерело випаровування можна нагріти до 6000 градусів за Цельсієм, що може розплавити майже всі звичайні матеріали та може на високій швидкості осаджувати тонкі плівки на таких підкладках, як метали, оксиди та пластмаси.

Лазерне імпульсне осадження

Імпульсне лазерне осадження (PLD)це метод створення плівки, який використовує високоенергетичний імпульсний лазерний промінь для опромінення матеріалу мішені (матеріалу мішені або сипучого матеріалу високої щільності, спресованого з порошкоподібного плівкового матеріалу), так що місцевий матеріал мішені миттєво піднімається до дуже високої температури і випаровується, утворюючи тонку плівку на підкладці.

Молекулярно-променева епітаксія

Молекулярно-променева епітаксія (MBE) — це технологія підготовки тонкої плівки, яка може точно контролювати товщину епітаксійної плівки, легування тонкої плівки та площинність інтерфейсу в атомному масштабі. Він в основному використовується для отримання високоточних тонких плівок для напівпровідників, таких як ультратонкі плівки, багатошарові квантові ями та надгратки. Це одна з основних технологій підготовки до нового покоління електронних пристроїв і оптоелектронних пристроїв.

Молекулярно-променева епітаксія — це метод нанесення покриття, який поміщає компоненти кристала в різні джерела випаровування, повільно нагріває матеріал плівки в умовах надвисокого вакууму 1e-8Pa, формує потік молекулярного променя та розпилює його на підкладку за певної температури. швидкість теплового руху та певну пропорцію, вирощує епітаксіальні тонкі плівки на підкладці та контролює процес росту в режимі онлайн.

По суті, це покриття вакуумним випаровуванням, що включає три процеси: генерування молекулярного пучка, транспортування молекулярного пучка та осадження молекулярного пучка. Принципова схема обладнання для молекулярно-променевої епітаксії показана вище. Цільовий матеріал поміщають у джерело випаровування. Кожне джерело випаровування має перегородку. Джерело випаровування вирівнюється з підкладкою. Температура нагріву підкладки регулюється. Крім того, існує пристрій для моніторингу кристалічної структури тонкої плівки в режимі онлайн.

Покриття вакуумним напиленням

Коли тверду поверхню бомбардують енергійними частинками, атоми на твердій поверхні стикаються з енергійними частинками, і можна отримати достатню енергію та імпульс і втекти з поверхні. Це явище називається розпиленням. Покриття напиленням — це технологія покриття, яка бомбардує тверді мішені енергійними частинками, розпилюючи цільові атоми та осідаючи їх на поверхні підкладки з утворенням тонкої плівки.

Введення магнітного поля на поверхню мішені катода може використовувати електромагнітне поле для стримування електронів, подовження шляху електронів, підвищення ймовірності іонізації атомів аргону та досягнення стабільного розряду під низьким тиском. Метод покриття, заснований на цьому принципі, називається магнетронним напиленням.

Принципова схемаМагнетронне розпилення постійного струмуяк показано вище. Основними компонентами у вакуумній камері є мішень для магнетронного розпилення та підкладка. Підкладка і мішень звернені один до одного, підкладка заземлена, а мішень підключена до негативної напруги, тобто підкладка має позитивний потенціал відносно мішені, тому напрямок електричного поля від підкладки до мети. Постійний магніт, який використовується для створення магнітного поля, встановлений на задній частині мішені, а магнітні силові лінії спрямовані від полюса N постійного магніту до полюса S і утворюють замкнутий простір із поверхнею мішені катода. 

Мішень і магніт охолоджуються холодною водою. Коли вакуумна камера розвантажується до тиску менше 1e-3Pa, Ar заповнюється у вакуумну камеру до 0,1-1Pa, а потім до позитивного та негативного полюсів прикладається напруга, щоб створити тліючий розряд газу та утворити плазму. Іони аргону в аргоновій плазмі рухаються до катодної мішені під дією сили електричного поля, прискорюються при проходженні через темну область катода, бомбардують мішень і розпилюють атоми мішені та вторинні електрони.

У процесі напилення покриття постійним струмом часто вводяться деякі реактивні гази, такі як кисень, азот, метан або сірководень, фтористий водень тощо. Ці реактивні гази додаються до аргонової плазми та збуджуються, іонізуються або іонізуються разом з Ar атомів для утворення різноманітних активних груп. Ці активовані групи досягають поверхні підкладки разом з цільовими атомами, вступають у хімічні реакції та утворюють відповідні плівки сполук, такі як оксиди, нітриди тощо. Цей процес називається реактивним магнетронним розпиленням постійного струму.

VeTek Semiconductor є професійним китайським виробникомПокриття з карбіду танталу, Покриття з карбіду кремнію, Спеціальний графіт, Кераміка з карбіду кремніюіІнша напівпровідникова кераміка. VeTek Semiconductor прагне надавати передові рішення для різних покриттів для напівпровідникової промисловості.

Якщо у вас є запитання або вам потрібна додаткова інформація, будь ласка, не соромтеся зв’язатися з нами.

Моб/WhatsAPP: +86-180 6922 0752

Електронна адреса: anny@veteksemi.com