Nguyên lý và công nghệ phủ lớp phủ lắng đọng hơi vật lý (PVD) (2/2) - VeTek Semiconductor

Lớp phủ bay hơi chùm tia điện tử

Do một số nhược điểm của quá trình gia nhiệt điện trở, chẳng hạn như mật độ năng lượng thấp được cung cấp bởi nguồn bay hơi điện trở, sự bay hơi nhất định của nguồn bay hơi ảnh hưởng đến độ tinh khiết của màng, v.v., cần phải phát triển các nguồn bay hơi mới. Lớp phủ bay hơi chùm tia điện tử là công nghệ phủ đưa vật liệu bay hơi vào nồi nấu kim loại làm mát bằng nước, sử dụng trực tiếp chùm tia điện tử để làm nóng vật liệu màng, làm bay hơi vật liệu màng và ngưng tụ trên đế để tạo thành màng. Nguồn bay hơi chùm tia điện tử có thể được làm nóng đến 6000 độ C, có thể làm tan chảy hầu hết các vật liệu thông thường và có thể lắng đọng màng mỏng trên các chất nền như kim loại, oxit và nhựa ở tốc độ cao.

Lắng đọng xung laser

Lắng đọng xung laser (PLD)là phương pháp tạo phim sử dụng chùm tia laser xung năng lượng cao để chiếu xạ vật liệu mục tiêu (vật liệu mục tiêu số lượng lớn hoặc vật liệu khối mật độ cao được ép từ vật liệu màng dạng bột), sao cho vật liệu mục tiêu cục bộ tăng lên nhiệt độ rất cao ngay lập tức và bay hơi, tạo thành một lớp màng mỏng trên đế.

Epitaxy chùm phân tử

Epitaxy chùm phân tử (MBE) là công nghệ chuẩn bị màng mỏng có thể kiểm soát chính xác độ dày của màng epiticular, độ pha tạp của màng mỏng và độ phẳng giao diện ở quy mô nguyên tử. Nó chủ yếu được sử dụng để chuẩn bị màng mỏng có độ chính xác cao cho chất bán dẫn như màng siêu mỏng, giếng lượng tử nhiều lớp và siêu mạng. Đây là một trong những công nghệ chuẩn bị chính cho thế hệ thiết bị điện tử và thiết bị quang điện tử mới.

Epitaxy chùm phân tử là phương pháp phủ đặt các thành phần của tinh thể vào các nguồn bay hơi khác nhau, làm nóng từ từ vật liệu màng trong điều kiện chân không cực cao 1e-8Pa, tạo thành dòng chùm phân tử và phun nó lên bề mặt ở một nhiệt độ nhất định. tốc độ chuyển động nhiệt và một tỷ lệ nhất định, phát triển các màng mỏng epiticular trên đế và theo dõi quá trình tăng trưởng trực tuyến.

Về bản chất, nó là lớp phủ bay hơi chân không, bao gồm ba quá trình: tạo chùm phân tử, vận chuyển chùm phân tử và lắng đọng chùm phân tử. Sơ đồ nguyên lý của thiết bị epitaxy chùm phân tử được trình bày ở trên. Vật liệu mục tiêu được đặt trong nguồn bay hơi. Mỗi nguồn bay hơi có một vách ngăn. Nguồn bay hơi được căn chỉnh với chất nền. Nhiệt độ gia nhiệt chất nền có thể điều chỉnh được. Ngoài ra còn có thiết bị giám sát trực tuyến cấu trúc tinh thể của màng mỏng.

Lớp phủ phún xạ chân không

Khi bề mặt rắn bị bắn phá bởi các hạt mang năng lượng, các nguyên tử trên bề mặt rắn va chạm với các hạt mang năng lượng, có thể thu được đủ năng lượng và động lượng và thoát ra khỏi bề mặt. Hiện tượng này được gọi là phún xạ. Lớp phủ phún xạ là công nghệ phủ bắn phá các mục tiêu rắn bằng các hạt năng lượng cao, làm phún xạ các nguyên tử mục tiêu và lắng đọng chúng trên bề mặt đế để tạo thành một màng mỏng.

Việc đưa từ trường lên bề mặt mục tiêu cực âm có thể sử dụng trường điện từ để hạn chế các electron, mở rộng đường đi của electron, tăng khả năng ion hóa các nguyên tử argon và đạt được sự phóng điện ổn định dưới áp suất thấp. Phương pháp phủ dựa trên nguyên tắc này được gọi là phủ phún xạ magnetron.

Sơ đồ nguyên lý củaphún xạ magnetron DClà như được hiển thị ở trên. Các thành phần chính trong buồng chân không là mục tiêu phún xạ magnetron và chất nền. Chất nền và mục tiêu hướng vào nhau, chất nền được nối đất và mục tiêu được kết nối với điện áp âm, nghĩa là chất nền có điện thế dương so với mục tiêu nên hướng của điện trường là từ chất nền đến mục tiêu. Nam châm vĩnh cửu dùng để tạo ra từ trường được đặt ở mặt sau của mục tiêu và các đường sức từ hướng từ cực N của nam châm vĩnh cửu đến cực S và tạo thành một không gian khép kín với bề mặt mục tiêu cực âm. 

Mục tiêu và nam châm được làm mát bằng nước làm mát. Khi buồng chân không được hút chân không xuống dưới 1e-3Pa, Ar được đưa vào buồng chân không đến 0,1 đến 1Pa, sau đó đặt một điện áp vào các cực dương và cực âm để làm cho khí phát sáng phóng điện và tạo thành plasma. Các ion argon trong plasma argon di chuyển về phía mục tiêu cực âm dưới tác dụng của lực điện trường, được gia tốc khi đi qua vùng tối cực âm, bắn phá mục tiêu và bắn ra các nguyên tử mục tiêu và electron thứ cấp.

Trong quá trình phủ phún xạ DC, một số khí phản ứng thường được đưa vào, chẳng hạn như oxy, nitơ, metan hoặc hydro sunfua, hydro florua, v.v. Các khí phản ứng này được thêm vào plasma argon và bị kích thích, ion hóa hoặc ion hóa cùng với Ar nguyên tử để tạo thành nhiều nhóm hoạt động khác nhau. Các nhóm được kích hoạt này tiếp cận bề mặt chất nền cùng với các nguyên tử mục tiêu, trải qua các phản ứng hóa học và tạo thành các màng hợp chất tương ứng, chẳng hạn như oxit, nitrit, v.v. Quá trình này được gọi là phún xạ magnetron phản ứng DC.

VeTek Semiconductor là nhà sản xuất chuyên nghiệp của Trung Quốc vềLớp phủ cacbua tantali, Lớp phủ silicon cacbua, Than chì đặc biệt, Gốm sứ cacbua silicVàGốm sứ bán dẫn khác. VeTek Semiconductor cam kết cung cấp các giải pháp tiên tiến cho các sản phẩm Lớp phủ khác nhau cho ngành bán dẫn.

Nếu bạn có bất kỳ thắc mắc hoặc cần thêm chi tiết, xin vui lòng liên hệ với chúng tôi.

Mob/WhatsAPP: +86-180 6922 0752

Email: anny@veteksemi.com