物理蒸気堆積（PVD）コーティングの原理と技術（2/2） - Vetek Semiconductor -News -Vetek Semiconductor Technology Co.、Ltd

物理蒸着 (PVD) コーティングの原理と技術 (2/2) - VeTek Semiconductor

電子ビーム蒸着膜

抵抗加熱には、抵抗蒸発源によるエネルギー密度の低さ、蒸発源自体の特定の蒸発が膜の純度に影響を与えるなどの欠点があるため、新しい蒸発源を開発する必要があります。電子ビーム蒸着法は、水冷るつぼに蒸着材料を入れ、電子ビームを用いて膜材料を直接加熱し、蒸発させて基板上に凝縮させて膜を形成する塗布技術です。電子ビーム蒸発源は摂氏6000度まで加熱でき、一般的な材料のほとんどを溶かすことができ、金属、酸化物、プラスチックなどの基板上に薄膜を高速で蒸着することができます。

Schematic diagram of E-type electron gun

レーザーパルス堆積

パルスレーザー堆積（PLD）高エネルギーのパルスレーザー光をターゲット材料（バルクのターゲット材料、または粉末状のフィルム材料をプレスした高密度のバルク材料）に照射し、局所的なターゲット材料を瞬時に非常に高温にする成膜方法です。そして蒸発して基板上に薄膜を形成します。

pulsed laser deposition PLD

分子線エピタキシー

分子ビームエピタキシー（MBE）は、エピタキシャルフィルムの厚さ、薄いフィルムのドーピング、原子スケールでの界面の平坦性を正確に制御できる薄膜準備技術です。主に、超薄フィルム、多層量子井戸、超格子などの半導体のための高精度の薄膜を準備するために使用されます。これは、新世代の電子デバイスとオプトエレクトロニックデバイスの主要な準備技術の1つです。

molecular beam epitaxy MBE

分子ビームエピタキシーは、結晶の成分を異なる蒸発源に配置するコーティング方法であり、1e-8Paの超高真空条件下で膜材料をゆっくりと加熱し、分子ビームの流れを形成し、特定の基板に吹き付けます。熱運動速度と一定の割合で、基質上でエピタキシャル薄膜を栽培し、オンラインで成長プロセスを監視します。

本質的には、分子線生成、分子線輸送、分子線蒸着の 3 つのプロセスを含む真空蒸着コーティングです。上に分子線エピタキシー装置の概略図を示します。ターゲット材料は蒸発源内に配置されます。各蒸発源にはバッフルが設置されています。蒸発源は基板と位置合わせされる。基板加熱温度は調整可能です。さらに、薄膜の結晶構造をオンラインで監視する監視装置もあります。

真空スパッタリングコーティング

固体表面がエネルギー粒子で砲撃されると、固体表面の原子はエネルギー粒子と衝突し、十分なエネルギーと運動量を得て表面から逃げることができます。この現象はスパッタリングと呼ばれます。スパッタリングコーティングは、エネルギー粒子で固体標的を攻撃し、標的原子をスパッタリングし、基板表面に堆積させて薄膜を形成するコーティング技術です。

カソードターゲット表面に磁場を導入すると、電磁場を利用して電子を拘束し、電子の経路を延長し、アルゴン原子のイオン化確率を高め、低圧下での安定した放電を実現できます。この原理に基づく成膜方法をマグネトロンスパッタリング成膜といいます。

Schematic diagram of vacuum sputtering coating

の原理図DCマグネトロンスパッタリング上記のとおりです。真空チャンバー内の主な成分は、マグネトロンスパッタリングターゲットと基板です。基質とターゲットは互いに向いており、基質は接地されており、ターゲットは負の電圧に接続されています。つまり、基質はターゲットに対して正の電位を持っているため、電界の方向は基質からです。ターゲットに。磁場を生成するために使用される永久磁石は、ターゲットの背面に設定され、磁気線は永久磁石のN極からS棒までに設定され、カソードターゲット表面の閉じた空間を形成します。

ターゲットと磁石は冷却水によって冷却されます。真空チャンバー内を1e-3Pa以下まで真空排気した後、真空チャンバー内にArを0.1～1Paまで封入し、プラス極とマイナス極に電圧を印加してガスグローを放電させてプラズマを形成します。アルゴンプラズマ中のアルゴンイオンは、電場力の作用下で陰極ターゲットに向かって移動し、陰極の暗領域を通過するときに加速され、ターゲットに衝突し、ターゲット原子と二次電子をスパッタアウトします。

DCスパッタリングコーティングプロセスでは、酸素、窒素、メタンまたは硫化水素、フッ化水素などのいくつかの反応性ガスが頻繁に導入されます。これらの活性ガスはアルゴン血漿に添加され、ARと一緒に励起され、イオン化またはイオン化されます。さまざまな活性グループを形成する原子。これらの活性化されたグループは、標的原子とともに基質の表面に到達し、化学反応を起こし、酸化物、窒化物などの対応する複合膜を形成します。このプロセスは、DC反応性マグネトロンスパッタリングと呼ばれます。

VeTek Semiconductor は中国の専門メーカーです。炭化物コーティング, 炭化ケイ素コーティング, 特別なグラファイト, 炭化シリコンセラミックそしてその他の半導体セラミック。 Vetek Semiconductorは、半導体業界向けのさまざまなコーティング製品に高度なソリューションを提供することに取り組んでいます。