اصول و فناوری پوشش رسوب بخار فیزیکی (2/2) - نیمه هادی VeTek

پوشش تبخیر پرتو الکترونی

با توجه به برخی از معایب گرمایش مقاومتی، مانند چگالی انرژی کم ارائه شده توسط منبع تبخیر مقاومتی، تبخیر خاص خود منبع تبخیر که بر خلوص فیلم تأثیر می گذارد و غیره، منابع تبخیر جدید نیاز به توسعه دارند. پوشش تبخیر پرتو الکترونی یک فناوری پوشش است که مواد تبخیر را در یک بوته خنک شده با آب قرار می دهد، مستقیماً از پرتو الکترونی برای گرم کردن مواد فیلم استفاده می کند و مواد فیلم را تبخیر می کند و آن را بر روی بستر متراکم می کند تا یک لایه تشکیل شود. منبع تبخیر پرتو الکترونی را می توان تا 6000 درجه سانتیگراد گرم کرد، که می تواند تقریباً تمام مواد معمول را ذوب کند و می تواند لایه های نازکی را روی بسترهایی مانند فلزات، اکسیدها و پلاستیک ها با سرعت بالا رسوب دهد.

رسوب پالس لیزری

رسوب لیزر پالسی (PLD)یک روش فیلم سازی است که از پرتو لیزر پالسی پرانرژی برای تابش مواد هدف (مواد هدف حجیم یا مواد حجیم با چگالی بالا فشرده شده از مواد فیلم پودری) استفاده می کند، به طوری که ماده هدف محلی در یک لحظه به دمای بسیار بالایی می رسد. و تبخیر می شود و یک لایه نازک روی بستر تشکیل می دهد.

اپیتاکسی پرتو مولکولی

اپیتاکسی پرتو مولکولی (MBE) یک فناوری آماده‌سازی لایه نازک است که می‌تواند ضخامت لایه اپیتاکسیال، دوپینگ لایه نازک و صافی رابط را در مقیاس اتمی به دقت کنترل کند. این عمدتا برای تهیه لایه های نازک با دقت بالا برای نیمه هادی ها مانند فیلم های فوق نازک، چاه های کوانتومی چند لایه و سوپرشبکه ها استفاده می شود. این یکی از فناوری های اصلی آماده سازی برای نسل جدید دستگاه های الکترونیکی و دستگاه های الکترونیک نوری است.

اپیتاکسی پرتو مولکولی یک روش پوششی است که اجزای کریستال را در منابع مختلف تبخیر قرار می دهد، به آرامی مواد فیلم را در شرایط خلاء فوق العاده بالا 1e-8Pa ​​گرم می کند، یک جریان پرتو مولکولی را تشکیل می دهد و آن را در یک زمان مشخص بر روی بستر اسپری می کند. سرعت حرکت حرارتی و نسبت مشخصی، لایه‌های نازک همپایه را روی بستر رشد می‌دهد و روند رشد را به‌صورت آنلاین نظارت می‌کند.

در اصل، این یک پوشش تبخیر خلاء است که شامل سه فرآیند است: تولید پرتو مولکولی، انتقال پرتو مولکولی و رسوب پرتو مولکولی. نمودار شماتیک تجهیزات اپیتاکسی پرتو مولکولی در بالا نشان داده شده است. ماده مورد نظر در منبع تبخیر قرار می گیرد. هر منبع تبخیر دارای یک بافل است. منبع تبخیر با بستر هم تراز است. دمای گرمایش بستر قابل تنظیم است. علاوه بر این، یک دستگاه نظارت برای نظارت بر ساختار کریستالی لایه نازک به صورت آنلاین وجود دارد.

پوشش کندوپاش خلاء

هنگامی که سطح جامد با ذرات پرانرژی بمباران می شود، اتم های روی سطح جامد با ذرات پرانرژی برخورد می کنند و می توان انرژی و تکانه کافی به دست آورد و از سطح فرار کرد. این پدیده کندوپاش نامیده می شود. پوشش Sputtering یک فناوری پوشش است که اهداف جامد را با ذرات پرانرژی بمباران می‌کند، اتم‌های هدف را پراکنده می‌کند و آنها را روی سطح بستر برای تشکیل یک لایه نازک می‌گذارد.

معرفی یک میدان مغناطیسی بر روی سطح هدف کاتد می‌تواند از میدان الکترومغناطیسی برای محدود کردن الکترون‌ها، گسترش مسیر الکترون، افزایش احتمال یونیزاسیون اتم‌های آرگون و دستیابی به تخلیه پایدار تحت فشار کم استفاده کند. روش پوشش بر اساس این اصل، پوشش کندوپاش مگنترون نامیده می شود.

نمودار اصلی ازکندوپاش مگنترون DCهمانطور که در بالا نشان داده شده است. اجزای اصلی در محفظه خلاء هدف کندوپاش مگنترون و زیرلایه هستند. زیرلایه و هدف روبروی هم هستند، زیرلایه به زمین متصل می شود و هدف به ولتاژ منفی وصل می شود، یعنی بستر نسبت به هدف دارای پتانسیل مثبت است، بنابراین جهت میدان الکتریکی از زیرلایه است. به هدف آهنربای دائمی که برای تولید میدان مغناطیسی استفاده می شود در پشت هدف قرار می گیرد و خطوط مغناطیسی نیرو از قطب N آهنربای دائمی به قطب S می رسد و فضای بسته ای را با سطح هدف کاتد تشکیل می دهد. 

هدف و آهنربا با آب خنک کننده خنک می شوند. هنگامی که محفظه خلاء به کمتر از 1e-3Pa تخلیه می شود، Ar به محفظه خلاء 0.1 تا 1Pa پر می شود و سپس ولتاژی به قطب مثبت و منفی اعمال می شود تا گاز درخشنده تخلیه شود و پلاسما تشکیل شود. یون‌های آرگون در پلاسمای آرگون تحت تأثیر نیروی میدان الکتریکی به سمت هدف کاتد حرکت می‌کنند، هنگام عبور از ناحیه تاریک کاتد شتاب می‌گیرند، هدف را بمباران می‌کنند و اتم‌های هدف و الکترون‌های ثانویه را به بیرون پرتاب می‌کنند.

در فرآیند پوشش کندوپاش DC، اغلب گازهای واکنشی مانند اکسیژن، نیتروژن، متان یا سولفید هیدروژن، هیدروژن فلوراید و غیره وارد می شوند. اتم ها برای تشکیل انواع گروه های فعال. این گروه های فعال شده همراه با اتم های هدف به سطح زیرلایه می رسند، تحت واکنش های شیمیایی قرار می گیرند و لایه های ترکیبی مربوطه مانند اکسیدها، نیتریدها و غیره را تشکیل می دهند.

VeTek Semiconductor یک تولید کننده حرفه ای چینی استپوشش کاربید تانتالیوم, پوشش سیلیکون کاربید, گرافیت ویژه, سرامیک سیلیکون کاربیدوسایر سرامیک های نیمه هادی. VeTek Semiconductor متعهد به ارائه راه حل های پیشرفته برای محصولات مختلف پوشش برای صنعت نیمه هادی است.

اگر سؤالی دارید یا نیاز به جزئیات بیشتری دارید، لطفاً در تماس با ما دریغ نکنید.

Mob/WhatsAPP: 0752 6922 180-86+

ایمیل: anny@veteksemi.com