Dikte-afsetting-uniformiteit
Inleiding
Magnetron sputtering coating word wyd toegepas in die groot area afsetting, en dun film dikte eenvormigheid, afsetting verhouding, benutting verhouding van teiken materiaal en ander probleme in coating industrie word groot aandag gegee.
Of dit nou 'n halfgeleierskyfie met 'n beskermende dun film bedek of 'n anti-reflektiewe laag op 'n brillens aanbring, prosesingenieurs moet sekere dikte-spesifikasies bereik om aan prestasievereistes te voldoen. Net so belangrik as die filmdikte self is die eenvormigheid van die dikte.
Toetsverslag vir VPI-bedekkingsmodel: SD-900M
Regterkant prentjie
Die bereiking van eenvormigheid vir prestasiespesifikasies
Sonder om behoorlike dikteverspreiding te bereik, kan dit moeilik wees om te verseker dat die spesifikasies ten volle nagekom gaan word. Die deklaag kan voldoen aan diktevereistes op sekere areas van die substraat, maar as dit nie eenvormig toegepas word nie, sal ander areas te dik of te dun wees en dalk nie aan die werkverrigtingvereistes voldoen nie. Byvoorbeeld, 'n groot area anti-reflektiewe laag sal verskillende reflektiwiteit op verskillende punte op die substraat hê, wat waarskynlik 'n impak op algehele werkverrigting sal hê.
Afsettingsuniformiteit is nodig om te voldoen aan prestasiespesifikasies in enige toepassing, ongeag die afsettingsmetode. Jy benodig dalk 'n baie fyn filmbedekking, en as dit in sekere areas 'n bietjie te dik is, kan dit 'n negatiewe uitwerking op werkverrigting hê. En sommige substrate het ingewikkelde topografie, soos trappe en vias, maar vereis steeds eweredige verspreiding om ongewenste krake en moontlike toestelfout te voorkom. Dikte-eenvormigheid is die sleutel, van impakte so onbenullig soos die vervorming van 'n spieëlbeeld tot die lewensveranderende effekte van 'n heupvervanging wat nie behoorlik versterk is teen slytasie en agteruitgang nie.
Voordele bo prestasie
Maar prestasie is nie die enigste bekommernis vir prosesingenieurs nie. Ander produksiefaktore word ook aangehelp deur eenvormigheid te bewerkstellig, soos herhaalbaarheid en opbrengskoerse. Eenvormigheid van filmdikte bied vertroue dat daar aan spesifikasies voldoen word en dat daar nie fluktuasie in dikte van produk tot produk sal wees nie. As jy 'n metode of masjien gebruik wat eenvormigheid lewer, kan jy seker wees dat die proses hoë opbrengs sal lewer.
Om eenvormige, herhaalbare dikteverspreidings te bereik, is egter nie genoeg om 'n lewensvatbare proses te waarborg nie. Koste en uptyd moet ook in ag geneem word. ’n Goed ontwerpte produk sal herhaalbare, eenvormige films verskaf terwyl vermorsde materiaal tot die minimum beperk word.
Dun filmdikte eenvormigheid is belangrik vir die afsettingsproses in elke toediening. Dit kan ’n wye reeks spesifikasies beïnvloed, van prestasieresultate tot produksie-opbrengste en koste. Jy sal jou totale koste van eienaarskap verlaag deur jou opbrengs en herhaalbaarheid op die teiken te hou en te verseker dat optimale prestasie behaal word.
Faktore wat neerslagprestasie bepaal
Afsetting, 'n proses wat gebruik word om dun lae materiaal (of film) op 'n substraat neer te sit, is 'n algemene praktyk in nywerhede soos halfgeleiers en nanotegnologie. Dunfilmneerlegging kan bereik word met 'n verskeidenheid tegnologieë wat films kan verskaf wat wissel van isolators tot halfgeleiers tot metale. Die rolprente kan rolle ewe uiteenlopend dien wat wissel van tussenlaagdiëlektrika tot onderlinge verbindings.
Afsettingskoers
Afsettingstempo, bloot 'n maatstaf van hoe vinnig die film gegroei word, gebruik gewoonlik eenhede van dikte gedeel deur tyd. Soos met ets, is dit belangrik om 'n tegnologie te kies wat 'n neerslagtempo verskaf wat ooreenstem met die toepassings. Byvoorbeeld, 'n mens sal 'n relatief stadige neerslagtempo vir dun films gebruik (net soos in die ets van dun films waar 'n mens 'n relatief stadige etstempo gebruik) en dienooreenkomstig 'n vinnige neerslagtempo vir dik films. Die idee is om beheer te behou en die behoefte aan spoed en die behoefte aan presiese beheer van die filmdikte te balanseer. Maar natuurlik is daar altyd afwykings tussen filmeienskappe en prosestoestande. Vinniger tempo-prosesse gebruik dikwels hoër krag, temperature of gasvloei wat ander filmkenmerke soos eenvormigheid, spanning of digtheid beïnvloed of beperk.
Afsettingskoerse kan wissel van so laag as 'n paar tientalle A/min tot 'n 10 000 A/min. Daar is tegnieke om die filmdiktegroei in reële tyd 'n verskeidenheid metodes soos kwartskristalmonitering en optiese interferensie te monitor.
Eenvormigheid
Afsettingsuniformiteit is 'n maatstaf van filmkonsekwentheid oor 'n substraat. Gewoonlik verwys dit na filmdikte, maar dit kan ook verwys na ander filmeienskappe soos brekingsindeks. Die versamelde data oor 'n wafer word gewoonlik gemiddeld met 'n standaardafwyking wat die afwyking van die gemiddelde verteenwoordig in terme van een, twee of drie sigmas. 'n Alternatiewe benadering is om die formule van ((maksimum waarde – minimum waarde)/2 x gemiddelde waardes te gebruik). 'n Mens moet onthou om 'n sone te identifiseer waar die metrologie uitgesluit moet word as gevolg van klem of ander randeffekte.
Dit is nuttig om 'n goeie begrip van die toepassing te hê om oor- of onderspesifiserende eenvormigheid te vermy. Films wat 'n direkte rol in die toestel se werking speel, soos 'n hekoksied of 'n kapasitordikte, is baie meer geneig om 'n strenger eenvormigheidspesifikasie te benodig as films wat dit nie doen nie. Eenvormigheid speel nie net 'n rol in toestelprestasie nie, maar vanuit 'n vervaardigingsoogpunt is dit belangrik om te besef dat ander stappe deur swak eenvormigheid beïnvloed kan word. 'n Film met swak eenvormigheid sal etsstappe beïnvloed deur die tyd wat dit neem om die dunste gedeelte van die film te ets teenoor die dikste te beïnvloed.
Buigsaamheid
Buigsaamheid, die reeks vermoëns wat 'n stelsel het, kan 'n belangrike faktor wees om 'n besluit te neem oor watter tipe afsettingstelsel om te verkry. Dit is meer waar vir R&D-omgewings eerder as industriële toepassings waar spesifieke oplossings dikwels verkies word. Begrip van die materiale wat neergelê kan word, substraatgroottes, temperatuurreekse, ioonvloed, afsettingstempo's, frekwensies, eindpunt en drukbedryfstelsel is slegs enkele van die oorwegings. Buigsaamheid is ook 'n stelselkwaliteit wat beplanning vir die toekoms moontlik maak. In R&D verander prioriteite en dit is nuttig om 'n stelsel te hê wat daardie veranderinge kan hanteer. Bo-op hierdie oorweging is begroting. Afhangende van die tipe tegnologie-opsies, kan stelsels aansienlik verskil in prys.
Toetsverslag vir VPI-bedekkingsmodel:SD-900M
Linkerkantfoto
Stap dekking
Hoe 'n afsettingsproses die substraattopografie bedek, word beskryf as stapbedekking of vulvermoë. Stapbedekking word gemeet as die verhouding van 'n gedeponeerde film langs die kenmerke se sywande of onderkant tot die neerslagdikte in die oop area sonder kenmerke. Byvoorbeeld, 'n eienskap wat 0,1 um se film langs die sywand van 'n sloot het en 0,15 um film in die oop area het, het 'n trapdekking van 67%. Die afsettingsmeganisme speel 'n belangrike rol in die bepaling van die stapbedekking en vul. In sommige afsettingstegnologieë soos verdampingsneerslag, is die vakuumdruk baie laag en kom die afsettingsmateriaal in 'n siglyn-benadering vanaf die afsettingsbron. In ander tegnologieë is die druk aansienlik hoër en as gevolg van gasfasebotsings kom die materiaal vanuit alle hoeke na die oppervlak. Temperatuur, kenmerkprofiel en aspekverhouding beïnvloed almal die hoeveelheid stapdekking en vermoë om 'n kenmerk te vul.
Filmkenmerke
'n Film se eienskappe hang af van die toepassing. Ons kan die toepassingsvereistes rofweg groepeer in kategorieë soos fotoniese, optiese, elektroniese, meganiese of chemiese en dikwels moet films aan vereistes in meer as een kategorie voldoen. Byvoorbeeld, hidrofobiese films soos dié wat op die Apple-produkte gebruik word om die oppervlaktes teen vogskade te beskerm (chemiese vereiste) moet ook deursigtig (opties) wees. Dus, die eerste stap om die toepaslike film te deponeer, is om die toepassing te verstaan en hoe die film-eienskappe die finale prestasie in die toepassing beïnvloed. Dit is nie nodig om alle film-eienskappe vir alle toepassings te spesifiseer nie.
Proses Temperatuur
Filmeienskappe word sterk deur prosestemperatuur beïnvloed. Die toepassing kan egter beperkings stel op die temperatuur wat gebruik kan word. Byvoorbeeld, onlangse belangstelling in buigsame elektronika wat dikwels polimeriese substrate gebruik, word beperk deur die smeltpunt of hervloeitemperatuur van daardie polimere. Sommige saamgestelde halfgeleiers word beperk deur ohmiese kontakte wat by hoër temperature afbreek. Die verskillende afsettingstegnologieë werk die beste in beperkte temperatuurreekse.
Produktiwiteit
Produktiwiteit spreek stelselprestasie-aspekte aan eerder as die rolprente self. Dit is waar 'n mens kwessies soos betroubaarheid, stabiliteit en instandhouding oorweeg. Betroubaarheid word gemeet deur produktiewe uptyd terwyl stabiliteit gemeet word aan die stelsel se run-to-run reproduceerbaarheid.
Aangesien afsettingstelsels materiaal by die geslote sisteem voeg, kan daar met verloop van tyd 'n toename in partikeltellings wees. Die sensitiwiteit van die toediening vir deeltjies as een deel van die vergelyking om te bepaal wanneer skoonmaak gedoen moet word. Dit lei tot die instandhouding van 'n stelsel waar dit wenslik is om so lank as moontlik gemiddelde-tyd-tussen-skoonmaak (MTBC) en so kort as moontlik tyd vir die gemiddelde-tyd-tot-skoonmaak (MTTC) te hê. Skoonmaak vir afsettingstelsels kan so eenvoudig wees soos 'n plasmaskoonmaak soos gevind in PECVD-stelsels of meer ingewikkeld waar skilde ex situ-skoonmaak benodig soos in sputterafsettingstelsels. 'n Vinnige, doeltreffende skoon siklus met 'n vinnige na-skoon herkwalifikasie is duidelik 'n pluspunt.
Skade
Aangesien kenmerke voortdurend kleiner word, word hulle oor die algemeen meer sensitief vir prosesskade. Elke afsettingstegnologie het die potensiaal om skade te veroorsaak aan die materiaal waarop gedeponeer word. Skade is egter nie 'n eenvoudige onderwerp nie. Om skade te verstaan en te meet kan nogal uitdagend wees aangesien die meganismes van skade kompleks kan wees en die skade self baie subtiel. Skade kan wees as gevolg van ioonbombardement, kontaminasie of ultravioletstraling en daar kan verskeie bronne van skade gelyktydig wees. Dikwels is die vereiste "geen skade" maar daar word min gedink aan hoe skade waargeneem kan word sonder die lang taak om 'n voltooide toestel te maak en nie ander artefakte in te voer nie. Dit is belangrik om die beperkings van jou toerusting en jou materiaal te verstaan. Kontak VPI vandag om 'n vergadering te reël om jou behoeftes te bespreek.
Kom ons kyk na die toetsverslag vir VPI se Model SD-900M-bedekking vir meer inligting oor die eenvormigheid van dikte-afsetting.
