Напыление кремния - это вакуумный процесс, в ходе которого атомы кремния выбрасываются из материала мишени и осаждаются на подложку, образуя тонкую пленку.Процесс начинается с создания вакуума в камере для удаления примесей, затем вводится инертный газ, например аргон.Для ионизации газа подается высокое напряжение, в результате чего образуется плазма.Положительно заряженные ионы бомбардируют кремниевую мишень, в результате чего атомы кремния выбрасываются и осаждаются на подложке.Этот метод обеспечивает высокую точность и чистоту, что делает его идеальным для применения в производстве полупроводников и тонкопленочных покрытий.
Ключевые моменты:
-
Создание вакуума:
- На первом этапе в реакционной камере создается вакуум, обычно около 1 Па (0,0000145 фунтов на квадратный дюйм).При этом удаляются влага и примеси, обеспечивая чистую среду для процесса напыления.
- Вакуум необходим, поскольку он минимизирует загрязнения и позволяет точно контролировать процесс осаждения.
-
Введение инертного газа:
- После достижения необходимого вакуума в камеру вводится инертный газ, например аргон.Этот газ выбирается потому, что он химически инертен и не вступает в реакцию с материалом мишени или подложки.
- Инертный газ создает атмосферу низкого давления, необходимую для генерации плазмы.
-
Генерация плазмы:
- Высокое напряжение (3-5 кВ) прикладывается для ионизации атомов инертного газа, создавая плазму.Эта плазма состоит из положительно заряженных ионов и свободных электронов.
- Плазма имеет решающее значение, поскольку она обеспечивает энергию, необходимую для бомбардировки материала мишени и выброса атомов кремния.
-
Бомбардировка мишени:
- Кремниевая мишень заряжена отрицательно и притягивает положительно заряженные ионы из плазмы.Когда эти ионы сталкиваются с кремниевой мишенью, они передают ей свою энергию, в результате чего атомы кремния выбрасываются с поверхности мишени.
- Этот процесс известен как напыление, и он строго контролируется для обеспечения равномерного осаждения.
-
Осаждение на подложку:
- Выброшенные атомы кремния проходят через вакуумную камеру и осаждаются на подложку.Подложка обычно располагается напротив мишени, и осаждение происходит в виде тонкой пленки.
- Подложка может быть нагрета до температуры от 150 до 750°C (302 - 1382°F) для улучшения адгезии и качества пленки.
-
Применение магнитного поля (опция):
- В некоторых установках используется электромагнит для создания магнитного поля вокруг инструментов.Это магнитное поле помогает ограничить плазму и повысить эффективность процесса напыления.
- Магнитное поле усиливает ионизацию инертного газа и улучшает однородность осажденной пленки.
-
Формирование пленки:
- Осажденные атомы кремния конденсируются на подложке, образуя тонкую пленку.Толщину и свойства пленки можно точно контролировать, регулируя такие параметры, как напряжение, давление газа и время осаждения.
- Этот метод позволяет создавать пленки кремния сверхвысокой чистоты, которые необходимы для применения в электронике и оптике.
При соблюдении перечисленных этапов процесс напыления обеспечивает осаждение высококачественных кремниевых пленок с превосходной однородностью и чистотой, что делает его предпочтительным методом для различных промышленных применений.
Сводная таблица:
| Шаг | Основные детали |
|---|---|
| Создание вакуума | Камера откачивается до 1 Па (0,0000145 фунтов на квадратный дюйм) для удаления примесей. |
| Ввод инертного газа | Аргон вводится для создания атмосферы низкого давления для генерации плазмы. |
| Генерация плазмы | Высокое напряжение (3-5 кВ) ионизирует аргон, создавая плазму для бомбардировки цели. |
| Бомбардировка мишени | Положительно заряженные ионы выбрасывают атомы кремния из мишени. |
| Осаждение | Атомы кремния осаждаются на подложку, образуя тонкую пленку. |
| Магнитное поле | Дополнительное магнитное поле улучшает сдерживание плазмы и равномерность пленки. |
| Формирование пленки | Кремниевые пленки сверхвысокой чистоты с точной толщиной и свойствами. |
Нужны высококачественные тонкие пленки кремния для ваших приложений? Свяжитесь с нашими специалистами сегодня чтобы узнать больше!
