Principer och teknik för fysisk ångavsättningsbeläggning (2/2) - VeTek Semiconductor

Elektronstråleförångningsbeläggning

På grund av vissa nackdelar med motståndsuppvärmning, såsom låg energitäthet som tillhandahålls av motståndsförångningskällan, viss förångning av förångningskällan i sig som påverkar filmens renhet, etc., måste nya förångningskällor utvecklas. Elektronstråleförångningsbeläggning är en beläggningsteknik som placerar förångningsmaterialet i en vattenkyld degel, direkt använder elektronstråle för att värma filmmaterialet och förångar filmmaterialet och kondenserar det på substratet för att bilda en film. Elektronstråleförångningskälla kan värmas till 6000 grader Celsius, vilket kan smälta nästan alla vanliga material och kan avsätta tunna filmer på substrat som metaller, oxider och plaster med hög hastighet.

Laserpulsavsättning

Pulserad laserdeposition (PLD)är en filmframställningsmetod som använder högenergipulsad laserstråle för att bestråla målmaterial (bulkmålmaterial eller högdensitetsbulkmaterial pressat från pulveriserat filmmaterial), så att det lokala målmaterialet stiger till en mycket hög temperatur på ett ögonblick och förångas och bildar en tunn film på substratet.

Molekylär strålepitaxi

Molecular beam epitaxi (MBE) är en tunnfilmsförberedande teknologi som noggrant kan kontrollera tjockleken på epitaxial film, dopning av tunn film och gränssnittets planhet i atomär skala. Den används huvudsakligen för att förbereda tunna filmer med hög precision för halvledare som ultratunna filmer, flerlagers kvantbrunnar och supergitter. Det är en av de viktigaste förberedelseteknikerna för den nya generationen elektroniska enheter och optoelektroniska enheter.

Molecular beam epitaxi är en beläggningsmetod som placerar komponenterna i kristallen i olika förångningskällor, långsamt värmer filmmaterialet under ultrahöga vakuumförhållanden på 1e-8Pa, bildar ett molekylärt strålflöde och sprutar det på substratet vid en viss termisk rörelsehastighet och en viss andel, växer epitaxiella tunna filmer på substratet och övervakar tillväxtprocessen online.

I huvudsak är det en vakuumförångningsbeläggning, inklusive tre processer: generering av molekylär strålar, molekylär stråltransport och molekylär strålavsättning. Det schematiska diagrammet för den molekylära strålepitaxiutrustningen visas ovan. Målmaterialet placeras i förångningskällan. Varje förångningskälla har en baffel. Förångningskällan är i linje med substratet. Substratuppvärmningstemperaturen är justerbar. Dessutom finns det en övervakningsenhet för att övervaka den kristallina strukturen hos den tunna filmen online.

Vakuumförstoftande beläggning

När den fasta ytan bombarderas med energirika partiklar, kolliderar atomerna på den fasta ytan med de energiska partiklarna, och det är möjligt att erhålla tillräcklig energi och fart och fly från ytan. Detta fenomen kallas sputtering. Sputtering coating är en beläggningsteknik som bombarderar fasta mål med energiska partiklar, sputtrar målatomer och avsätter dem på substratytan för att bilda en tunn film.

Införande av ett magnetfält på katodmålytan kan använda det elektromagnetiska fältet för att begränsa elektroner, förlänga elektronvägen, öka sannolikheten för jonisering av argonatomer och uppnå stabil urladdning under lågt tryck. Beläggningsmetoden baserad på denna princip kallas magnetronförstoftningsbeläggning.

Principdiagrammet förDC magnetron sputteringär som visas ovan. Huvudkomponenterna i vakuumkammaren är magnetronförstoftningsmålet och substratet. Substratet och målet är vända mot varandra, substratet är jordat och målet är anslutet till en negativ spänning, det vill säga substratet har en positiv potential i förhållande till målet, så det elektriska fältets riktning är från substratet till målet. Den permanentmagnet som används för att generera magnetfältet är inställd på baksidan av målet, och de magnetiska kraftlinjerna pekar från N-polen på permanentmagneten till S-polen och bildar ett slutet utrymme med katodmålytan. 

Målet och magneten kyls av kylvatten. När vakuumkammaren evakueras till mindre än 1e-3Pa, fylls Ar i vakuumkammaren till 0,1 till 1Pa, och sedan läggs en spänning på de positiva och negativa polerna för att få gasen att glöda urladdning och bilda plasma. Argonjonerna i argonplasman rör sig mot katodmålet under inverkan av den elektriska fältkraften, accelereras när de passerar genom katodens mörka område, bombarderar målet och sputter ut målatomer och sekundära elektroner.

I DC-förstoftningsbeläggningsprocessen införs ofta vissa reaktiva gaser, såsom syre, kväve, metan eller vätesulfid, vätefluorid, etc. Dessa reaktiva gaser tillsätts argonplasman och exciteras, joniseras eller joniseras tillsammans med Ar. atomer för att bilda en mängd olika aktiva grupper. Dessa aktiverade grupper når ytan av substratet tillsammans med målatomerna, genomgår kemiska reaktioner och bildar motsvarande sammansatta filmer, såsom oxider, nitrider, etc. Denna process kallas DC-reaktiv magnetronförstoftning.

VeTek Semiconductor är en professionell kinesisk tillverkare avTantalkarbidbeläggning, Silikonkarbidbeläggning, Speciell grafit, KiselkarbidkeramikochAnnan halvledarkeramik. VeTek Semiconductor har åtagit sig att tillhandahålla avancerade lösningar för olika beläggningsprodukter för halvledarindustrin.

Om du har några frågor eller behöver ytterligare information, tveka inte att kontakta oss.

Mob/WhatsAPP: +86-180 6922 0752

E-post: anny@veteksemi.com