Термическое распыление

2. Преимущества и недостатки термического распыления

Достоинствами метода термического испарения являются: 1) высокая скорость испарения веществ и возможность регулирования ее в широких пределах за счет изменения подводимой к испарителю мощности; 2) высокая производительность при групповой загрузке и обработке подложек; 3) возможность одновременно с осаждением пленки получать требуемую конфигурацию тонкопленочных элементов пассивной части ИС за счет использования металлических ("свободных") масок; 4) возможность вести процесс как в высоком вакууме, так и в окислительной и восстановительной среде разреженного газа. Недостатками метода термического испарения являются: 1) невысокая воспроизводимость свойств пленок; 2) трудность испарения тугоплавких материалов и материалов сложного состава; 3) появление поверхностных дефектов в результате вылета мелких частиц, нарушающих непрерывность пленочного покрытия; 4) небольшой срок службы и высокая инерционность испарителей; 5) загрязнение пленки материалом испарителей; 6) невысокая адгезия пленок к подложке.

• большой расход материала - конденсат осаждается не только на подложке, но и по всему объему камеры, необходимо регулярно чистить ее и дополнительно обезгаживать;

• невысокое качество получаемых пленок, наличие загрязнений и примесей, структурных неоднородностей;

• неравномерность получаемых пленок по толщине;

• невозможность распыления тугоплавких материалов, сплавов;

• невозможность распыления химических соединений;

• низкая адгезия получаемых пленок

4. Термическое распыление

Термическое напыление (также известное как термическое испарение) — широко распространённый метод вакуумного напыления. Исходный материал испаряется в вакууме. Вакуум позволяет частицам пара конденсироваться непосредственно на напыляемом изделии (подложке). Термическое напыление используется в микротехнологии и для изготовления таких изделий, как металлизированная пластиковая плёнка или тонированные стёкла.

Этапы осаждения покрытия на подложку

  Осаждение тонких пленок в вакууме (физическое осаждение) включает три этапа: генерацию атомов или молекул; перенос их к поверхности заготовки (подложке); рост пленки на подложке.

Виды рабочих газов при получение пленок

(обычно аргон) Ar. Больше про это говно нет ни слова.

Процесс ионизации в газовом разряде

Начиная с синего

, альтернатива ( Мишаня, альтернатива))

Исследование влияния геометрических размеров элементов вакуумной системы на процесс откачки

Провоодимость в вязкостном режиме

Проводимость в молекулярном режиме

Исследование влияния параметров вакуумных насосов на процесс откачки

Первый скрин просто перечисление параметров

Ж

Откачивается двумя насосами , первый для низкого вакуума , закон откачки имеет вид

При откачке высоко вакуумным насосом

Как зависит равномерность пленки от расстояния «источник– подложка»?

Как зависит скорость роста пленки от расстояния «источник– подложка»?

Как зависит скорость роста пленки от остаточного давления в камере?

Исследования связи между давлением остаточных газов при напылении хрома и адгезией получаемых пленок показали, что если напыление производится при вакууме, худшем, чем 0,13 Па, то адгезия увеличивается как минимум на два порядка и ее оценка затруднительна вследствие разрушения материала подложки. Таким образом, можно заключить, что наличие в переходном слое между пленкой и подложкой продуктов реакции остаточных газов камеры с хромом также является причиной увеличения адгезии. (кратко: наличие остаточных газов затрудняет образование пленок, т.е. уменьшает скорость роста пленки, как я понял)

Другими словами, Молекулы остаточного газа находятся в беспорядочном тепловом движении и ударяются о любой участок поверхности, в том числе и о подложку. Степень загрязненности конденсируемой пленки определяется отношением числа молекул остаточного газа, ударяющихся о подложку, к числу молекул испаряемого вещества.