Cтраница 4
Обычно установка для Н.в. включает след, узлы: рабочую камеру, в к-рой осуществляется напыление пленок; источники испаряемых или распыляемых материалов с системами их энергопитания и устройствами управления; откачную и газораспределительную системы, обеспечивающие получение необходимого вакуума и организацию газовых потоков ( состоят из насосов, натекателей, клапанов, ловушек, фланцев и крышек, ср-в измерения вакуума и скоростей газовых потоков); систему электропитания и блокировки всех устройств и рабочих узлов установки; систему контроля и управления установкой Н.в., обеспечивающую заданные скорость напыления, толщину пленок, т-ру пов-сти деталей, т-ру отжига, физ. [46]
С увеличением скорости напыления от 3 до 500 А / с увеличивается среднее относительное изменение сопротивления, но одновременно увеличивается средняя величина механической прочности соединения. [47]
Пленки получают напылением в вакууме на подложку с температурой 20 С или нагретую до более высоких температур. Пленки в зависимости от толщины и скорости напыления или условий спекания могут быть низко - и высокоомными, что связано с взаимодействием конденсирующихся компонентов в определенных участках подложки. [48]
![]() |
Система с источником термического напыления и устройством одновременного контроля толщины каждого слоя ( использован источник с электронным пучком. [49] |
Скорость осаждения составляет 2 - 100 А / с, так что постоянная времени в контуре обратной связи должна быть равной долям секунды. Кроме того, желательно поддерживать стабильность скорости напыления на уровне 1 % Это может быть достигнуто при использовании кварцевых резонаторов, хотя при этом следует опасаться дрейфа их параметров, обусловленного действием теплового излучения источников, в особенности при нанесении слоез тугоплавких металлов. [50]
Некоторые авторы считают, что такое различие в величине удельного сопротивления объясняется наличием преимущественной ориентации микрокристаллитов пленки при определенной комбинации технологических параметров: скорости конденсации, давления и состава остаточных газов. Переход к более плотно упакованным структурам происходит при уменьшении давления остаточных газов и увеличении скорости напыления. Если учесть, что отношение ретикулярных плотностей атомов в этих плоскостях соответственно равно 0 58: 1: 1 44 ( 100; 111; 110), то можно объяснить значительные уходы величины сопротивления при термостабилизации резисторов, изготовленных в плохих и промежуточных вакуумных условиях. [51]
Между двумя рассмотренными крайними случаями находятся все другие. Так как размеры кристаллитов зависят от ряда факторов, в особенности от температуры носителя и скорости напыления, то изменением этих факторов можно в широких пределах варьировать структуру тонких слоев. [52]
Критическая величина толщины пленки оценивается в 100 А и зависит от температуры подложки, материала подложки и скорости напыления. Состав пленки почти не влияет на критическую величину толщины. [53]
Все испарители не обеспечивают достаточной равномерности пленки по толщине. Равномерность толщины пленок можно повысить за счет увеличения расстояния между испарителем и подложкой, но при этом уменьшается скорость напыления. В настоящее время равномерность толщины пленок на большой партии подложек достигается путем применения подколпачных устройств планетарного типа, обеспечивающих равномерное вращение подложек, закрепленных вертикально на образующих цилиндра, вокруг испарителей, расположенных по центральной оси цилиндра. При этом молекулярный поток от испарителей распространяется через неподвижную диафрагму. Такая конструкция подколпачных устройств обеспечивает уравнивание средней скорости напыления в каждой точке поверхности подложек. [54]
Применение данного метода ограничено трудностями эксплуатации оптических систем в вакуумной камере. Микроинтерферометры, в которых используется этот принцип, применяют в основном для эпизодического контроля пленок: отладка процесса, тарировка измерителей толщины и скорости напыления и в других случаях. [55]
Естественно, что до слияния всех островков пленка не может иметь физических свойств сплошного материала. Критическая толщина, выше которой она близка к ним, не одинакова для всех материалов и зависит от подложки, ее температуры, скорости напыления и некоторых других факторов. Поры между сросшимися зародышами постепенно заполняются и служат причиной высокой концентрации дислокации. [56]
![]() |
Основные процессы при гетерогенной кон-денсации. [57] |
Ясно, что уравнение для концентрации адатомов пг зависит от конкретных условий конденсации. В случае гетерогенной конденсации считается, что единичные атомы приходят на поверхность со скоростью q ( обычно gconst), эта величина называется скоростью напыления. [58]
Кроме того, электрические параметры тонкопленочных элементов, при прочих равных условиях, зависят от толщины пленочных слоев. Поэтому-для получения лучшей воспроизводимости свойств микросхем при нанесении тонкопленочных слоев обычно контролируют следующие параметры: остаточное давление в рабочей камере, температуру подложки, толщину и скорость напыления. Если первые два параметра можно измерять с необходимой степенью точности хорошо известными методами и приборами, то измерение толщины и скорости нанесения пленки связано с целым рядом трудностей. Это объясняется тем, что в производстве тонкопленочных микросхем используют различные методы нанесения пленок; применяют большое количество разнообразных по своему химическому составу испаряемых материалов. При этом необходим широкий диапазон значений толщин пленок и скорости их напыления, что в свою очередь вызывает применение методов измерения, основанных на различных физических принципах. [59]