A vékonyréteg-leválasztás az a technológia, amelynek során egy nagyon vékony – néhány nanométertől körülbelül 100 mikrométerig terjedő, azaz néhány atom vastagságú – anyagfilmet visznek fel egy bevonandó “hordozó” felületére, vagy egy korábban lerakott bevonatra, hogy rétegeket képezzen. A vékonyréteg-leválasztásos gyártási eljárások a mai félvezetőipar, a napelemek, a CD-k, a lemezmeghajtók és az optikai eszközök iparának középpontjában állnak.
A vékonyréteg-leválasztást általában két nagy kategóriára osztják: kémiai leválasztás és fizikai gőzleválasztásos bevonatrendszerek.
Kémiai leválasztásról akkor beszélünk, amikor egy illékony folyadék prekurzor kémiai változást hoz létre egy felületen, ami egy kémiailag leválasztott bevonatot hagy maga után. Egy példa erre a kémiai gőzfázisú leválasztás vagy CVD, amelyet ma a félvezetőiparban a legnagyobb tisztaságú, legnagyobb teljesítményű szilárd anyagok előállítására használnak.
A fizikai gőzfázisú leválasztás a technológiák széles körére utal, amikor egy anyagot egy forrásból felszabadítanak és mechanikus, elektromechanikus vagy termodinamikai folyamatok segítségével leválasztanak egy hordozóra. A fizikai gőzfázisú leválasztás vagy PVD két legelterjedtebb technikája a termikus párologtatás és a porlasztás.
Termikus párologtatás
diagramja
A termikus párologtatás során a hordozó bevonására használt szilárd anyagot egy nagy vákuumkamrában addig melegítik, amíg az forrni kezd és gőznyomást előidézve elpárolog. A vákuumos leválasztókamrában még viszonylag alacsony gőznyomás is elegendő ahhoz, hogy gőzfelhő keletkezzen. Ez az elpárolgott anyag most egy gőzáramot alkot, amelyet a vákuum lehetővé tesz, hogy más atomokkal való reakció vagy szóródás nélkül haladjon. Áthalad a kamrán, és a szubsztrátot elérve bevonatként vagy vékony filmként tapad rá.
A termikus párologtatás során a forrásanyag melegítésének két elsődleges módszere van. Az egyik az úgynevezett izzószálas párologtatás, mivel azt egy egyszerű elektromos fűtőelemmel vagy izzószállal érik el. A másik gyakori hőforrás az elektronsugaras vagy E-sugaras párologtatás, ahol egy elektronsugarat irányítanak a forrásanyagra, hogy azt elpárologtassák és a gázfázisba kerüljön.
A vékonyréteg-párologtató rendszerek előnye a viszonylag nagy lerakódási sebesség, a valós idejű sebesség- és vastagságszabályozás, valamint (megfelelő fizikai konfigurációval) a párologtatóanyag-áram jó irányíthatósága olyan eljárásokhoz, mint a Lift Off, a közvetlen mintázatú bevonatok elérése érdekében.
Szputterezés
A szputterezés során a célanyagot nagy energiájú részecskékkel bombázzák, amelyeket egy hordozóra, például szilíciumszeletre vagy napelemre kell lerakni. A bevonandó szubsztrátokat egy inert gázt – általában argont – tartalmazó vákuumkamrába helyezik, és a lerakandó célanyagra negatív elektromos töltést helyeznek, ami a kamrában lévő plazma izzását okozza.
Az atomok az argongáz atomjaival való ütközések révén “leporlasztódnak” a célanyagról, ezeket a részecskéket a vákuumkamrán keresztül szállítják, és vékony filmként rakódnak le. A plazma gőzfázisú porlasztásos bevonórendszerek számos különböző módszerét széles körben alkalmazzák, beleértve az ionnyalábos és ionsegített porlasztást, a reaktív porlasztást oxigéngázos környezetben, a gázáramlást és a magnetronporlasztást.
Magnetronos porlasztás
porlasztási folyamat ábrája
A magnetronos porlasztás mágneseket használ a negatív töltésű célanyag feletti elektronok csapdázására, így azok nem bombázhatják szabadon a hordozót, megakadályozva a bevonandó tárgy túlmelegedését vagy károsodását, és lehetővé téve a vékonyréteg gyorsabb leválasztási sebességét. A magnetronporlasztó rendszerek jellemzően “In-line” konfigurációjúak, ahol a szubsztrát a célanyag mellett halad valamilyen szállítószalagon, vagy kisebb alkalmazásoknál körkörösen. A nagy energiájú állapot előidézésére többféle módszert használnak, többek között egyenáramú (DC), váltakozó áramú (AC) és rádiófrekvenciás (RF) magnetronforrásokat.
A hagyományosabb fűtési hőmérsékletet alkalmazó termikus párologtatással összehasonlítva a porlasztás a plazma “negyedik természeti állapot” környezetében zajlik, sokkal magasabb hőmérsékletekkel és mozgási energiákkal, ami sokkal tisztább és pontosabb vékonyréteg-leválasztást tesz lehetővé atomi szinten.
Az, hogy melyik megközelítés a megfelelő választás az Ön egyedi vékonyréteg-leválasztó bevonatrendszerének igényeihez, számos összetett tényezőtől függhet – és egynél több megközelítés is alkalmazható hasonló célok elérése érdekében. Mindig érdemes hozzáértő vákuumtechnikai szakértő segítségét igénybe venni, hogy felmérje pontos igényeit, és a legjobb áron ajánlja fel az optimális eredményt.”
Matt Hughes a Semicore Equipment Inc. elnöke, az elektronikai, napenergia-, optikai, orvosi, katonai, autóipari és kapcsolódó csúcstechnológiai iparágak számára porlasztó berendezések világszerte vezető szállítója. Kérjük, hagyja, hogy segítőkész támogató munkatársaink válaszoljanak a “Mi a vékonyréteg-leválasztás?” kérdésekre, valamint arra, hogy hogyan lehet a legjobb technikákat alkalmazni az Ön egyedi vékonyréteg-gőzfázisú leválasztó berendezés igényeihez, ha kapcsolatba lép velünk a [email protected] címen vagy a 925-373-8201 telefonszámon.
Hírek és cikkek
Mi a vékonyréteg-leválasztás termikus párologtatással?
A fizikai párologtatás (PVD) egyik gyakori módszere a termikus párologtatás. Ez a vékonyréteg-leválasztás egyik formája, amely egy vákuumtechnológia tiszta anyagok bevonatainak felhordására különböző tárgyak felületére… Tovább
Mi a porlasztás?
A porlasztás a mai félvezető-, lemezmeghajtó-, CD- és optikai eszközgyártás alapját képező vékonyréteg-leválasztási gyártási eljárás. Atomi szinten a porlasztás az a folyamat, amelynek során egy hordozóra – például szilíciumszeletre, napelemre vagy optikai eszközre – lerakandó cél- vagy forrásanyagból nagy energiájú részecskékkel történő bombázás eredményeként atomok lökődnek ki…. Tovább
Mi a PVD bevonat?
A fizikai gőzfázisú leválasztás – más néven PVD bevonat – a vékonyréteg-leválasztási technikák olyan fajtájára utal, ahol szilárd fémet magas vákuumkörnyezetben elpárologtatnak, és tiszta fém vagy ötvözet bevonatként elektromos vezető anyagokra rakják le. A bevonóanyagot egyetlen atom vagy molekula szintjén átadó eljárásként rendkívül tiszta és nagy teljesítményű bevonatokat eredményezhet, amelyek számos alkalmazás esetében sokkal előnyösebbek, mint a galvanizálás….. Tovább
Steve Penny SEO