Prinsip dan Teknologi Pelapisan Deposisi Uap Fisik (PVD) (2/2) - Semikonduktor VeTek

Lapisan penguapan berkas elektron

Karena beberapa kelemahan dari pemanasan resistansi, seperti kepadatan energi rendah yang disediakan oleh sumber evaporasi resistansi, penguapan tertentu dari sumber evaporasi itu sendiri mempengaruhi kemurnian film, dll., sumber evaporasi baru perlu dikembangkan. Pelapisan evaporasi berkas elektron adalah teknologi pelapisan yang memasukkan bahan evaporasi ke dalam wadah berpendingin air, langsung menggunakan berkas elektron untuk memanaskan bahan film, dan menguapkan bahan film dan mengembunkannya pada substrat untuk membentuk film. Sumber penguapan berkas elektron dapat dipanaskan hingga 6000 derajat Celcius, yang dapat melelehkan hampir semua bahan umum, dan dapat mengendapkan lapisan tipis pada substrat seperti logam, oksida, dan plastik dengan kecepatan tinggi.

Deposisi pulsa laser

Deposisi laser berdenyut (PLD)adalah metode pembuatan film yang menggunakan sinar laser berdenyut berenergi tinggi untuk menyinari bahan target (bahan target curah atau bahan curah berdensitas tinggi yang ditekan dari bahan film bubuk), sehingga bahan target lokal naik ke suhu yang sangat tinggi dalam sekejap. dan menguap, membentuk lapisan tipis pada substrat.

Epitaksi berkas molekul

Epitaksi berkas molekul (MBE) adalah teknologi preparasi film tipis yang secara akurat dapat mengontrol ketebalan film epitaksi, doping film tipis, dan kerataan antarmuka pada skala atom. Hal ini terutama digunakan untuk menyiapkan film tipis presisi tinggi untuk semikonduktor seperti film ultra-tipis, sumur kuantum multi-lapisan, dan superlattice. Ini adalah salah satu teknologi persiapan utama untuk perangkat elektronik dan perangkat optoelektronik generasi baru.

Epitaksi berkas molekul adalah metode pelapisan yang menempatkan komponen kristal pada sumber penguapan yang berbeda, memanaskan bahan film secara perlahan dalam kondisi vakum sangat tinggi 1e-8Pa, membentuk aliran berkas molekul, dan menyemprotkannya ke substrat pada suhu tertentu. kecepatan gerak termal dan proporsi tertentu, menumbuhkan film tipis epitaksi pada substrat, dan memantau proses pertumbuhan secara online.

Intinya, ini adalah lapisan penguapan vakum, yang mencakup tiga proses: pembangkitan berkas molekul, pengangkutan berkas molekul, dan deposisi berkas molekul. Diagram skema peralatan epitaksi berkas molekul ditunjukkan di atas. Bahan target ditempatkan pada sumber penguapan. Setiap sumber penguapan mempunyai penyekat. Sumber penguapan sejajar dengan substrat. Suhu pemanasan media dapat disesuaikan. Selain itu, terdapat perangkat monitoring untuk memantau struktur kristal film tipis secara online.

Lapisan sputtering vakum

Ketika permukaan padat dibombardir dengan partikel berenergi, atom-atom pada permukaan padat bertabrakan dengan partikel berenergi, dan dimungkinkan untuk memperoleh energi dan momentum yang cukup dan melepaskan diri dari permukaan. Fenomena ini disebut sputtering. Lapisan sputtering adalah teknologi pelapisan yang membombardir target padat dengan partikel energik, memercikkan atom target, dan menyimpannya di permukaan substrat untuk membentuk lapisan tipis.

Memperkenalkan medan magnet pada permukaan target katoda dapat menggunakan medan elektromagnetik untuk membatasi elektron, memperluas jalur elektron, meningkatkan kemungkinan ionisasi atom argon, dan mencapai pelepasan stabil di bawah tekanan rendah. Metode pelapisan berdasarkan prinsip ini disebut pelapisan sputtering magnetron.

Diagram prinsip dariPenyemprotan magnetron DCadalah seperti yang ditunjukkan di atas. Komponen utama dalam ruang vakum adalah target sputtering magnetron dan substrat. Substrat dan target saling berhadapan, substrat dibumikan, dan target dihubungkan dengan tegangan negatif, yaitu substrat mempunyai potensial positif relatif terhadap target, sehingga arah medan listrik dari substrat ke sasaran. Magnet permanen yang digunakan untuk menghasilkan medan magnet dipasang di bagian belakang target, dan garis gaya magnet mengarah dari kutub N magnet permanen ke kutub S, dan membentuk ruang tertutup dengan permukaan target katoda. 

Target dan magnet didinginkan dengan air pendingin. Ketika ruang vakum dievakuasi hingga kurang dari 1e-3Pa, Ar diisi ke dalam ruang vakum hingga 0,1 hingga 1Pa, dan kemudian tegangan diterapkan ke kutub positif dan negatif untuk membuat gas berpijar keluar dan membentuk plasma. Ion argon dalam plasma argon bergerak menuju target katoda di bawah aksi gaya medan listrik, dipercepat ketika melewati area gelap katoda, membombardir target, dan mengeluarkan atom target dan elektron sekunder.

Dalam proses pelapisan sputtering DC, beberapa gas reaktif sering dimasukkan, seperti oksigen, nitrogen, metana atau hidrogen sulfida, hidrogen fluorida, dll. Gas reaktif ini ditambahkan ke plasma argon dan tereksitasi, terionisasi atau terionisasi bersama dengan Ar atom untuk membentuk berbagai gugus aktif. Gugus teraktivasi ini mencapai permukaan substrat bersama dengan atom target, mengalami reaksi kimia, dan membentuk lapisan senyawa yang sesuai, seperti oksida, nitrida, dll. Proses ini disebut sputtering magnetron reaktif DC.

VeTek Semiconductor adalah produsen Cina profesionalLapisan Tantalum Karbida, Lapisan Silikon Karbida, Grafit Khusus, Keramik Silikon KarbidaDanKeramik Semikonduktor Lainnya. VeTek Semiconductor berkomitmen untuk menyediakan solusi canggih untuk berbagai produk Pelapisan untuk industri semikonduktor.

Jika Anda memiliki pertanyaan atau memerlukan detail tambahan, jangan ragu untuk menghubungi kami.

Massa/WhatsAPP: +86-180 6922 0752

Surel: anny@veteksemi.com