薄膜沉积是真空过程,用于在许多不同物体的表面上涂覆纯材料的涂层。亚博网站下载涂层或薄膜通常具有微米和埃的厚度范围,并且可以是层叠结构中的单一材料或多种材料。亚博网站下载本文介绍了控制厚度和速率所涉及的基本原则采用石英晶体监测的薄膜沉积,重点讨论了蒸发PVD的共沉积体系和多晶体系。
石英晶体监测
这种类型测量和控制的关键概念涉及将振荡器晶体安装在真空室内,以便实时接收沉积,并且晶体以可测量的方式受到沉积的影响。当由沉积在该材料上的材料的晶体的质量增加时,振荡频率将有一个振荡频率。
振荡频率的变化由电子仪器连续记录,然后通过执行适当的数学函数将频率数据转换为薄膜沉积厚度数据。数据包括瞬时速率和累积厚度。
这种传感器和设备在市场上很容易找到,包括许多不同的集成模型,不仅监测和显示厚度和速率数据,而且还为薄膜沉积系统的控制功能提供输出。尽管不同模型的特性不同,大多数系统能够处理多个独立的晶体振荡器,有些还能够控制多个同时源。
大多数薄膜沉积系统在同一时间只有一个源工作,尽管像多口袋电子束源这样的东西能够有许多不同的材料可供连续选择和使用,以创建多层薄膜。亚博网站下载然而,多个晶体传感器可以放置在腔室周围,以平均它们的信号,以更好地控制。
多晶比单晶的优势
使用单晶的问题是,当它假定已经达到适当的厚度时,它将关闭快门停止薄膜沉积过程。因此,通过基片达到相同平均厚度的机会是非常有限的。
为了解决这个问题,可以在不同位置安装几个晶体来获取所有位置的信号,并将它们平均出来用于控制功能。这可以由控制器模型执行。
即使是单晶也有详细的地址,例如校准其厚度读数。尽管如此,它只能监视直接落在自身上的薄膜沉积。但是,这实际上并不是用户想要理解或控制的。
基板上的内容是用户感兴趣的主题。因此,必须执行物理测量以比较晶体读数并计算和编程校准因子(通常被称为“工具”因子)以进行后续验证。具有多个晶体,这成为对它们中的每一个执行的要求,提供“加权”它们的选择,使得一个传感器比另一个传感器更重依赖。
控制研究
可以通过同时操作两个源来形成两种材料的混合层来实现共沉积。亚博网站下载毫无疑问,这一体系正在发生一些变化。
例如,两支电子枪在一个腔室中不能共用一个物理空间,也不能同时处于腔室中心的最佳位置——这是薄膜沉积设备的设计考虑。app亚博体育然而,对于共沉积控制,每个源必须有自己的晶体传感器,最好是两个传感器都不能“看到”另一个源,以避免它们之间的串扰,从而导致控制精度的损失。
因此,必须包括对传感器安装的物理屏蔽,以便具有其预期源的清晰视图,而是对另一个源的视图没有视图。通常,可能需要一些屏蔽来防止材料的交叉污染并避免在E梁的情况下磁干扰。亚博网站下载在解决所有这些问题之后,具有具有正确能力和具有两个来源的适当室的合适的晶体控制系统,共同沉积在胶片编程方面具有一些关键问题。
这两种材料的预处理阶段、坡道和浸泡设置可能是不同的。亚博网站下载然而,总时间必须相同,否则一个快门将先于另一个打开,导致薄膜开始在单一材料模式而不是共沉积。
晶体控制器通常是基于所有厚度的。因此,如果质量是必需的,那么就应该考虑它。此外,在整个工艺过程中必须保持与最终厚度比相同的速率比;否则,百叶窗的关闭将不会在最后同时发生,导致当其中一个关闭时,共沉积停止。
不论工艺类型,无论是单层、多层还是共沉积,总有一种可能性在薄膜沉积运行时晶体失效.某些型号的传感器头可以容纳一个或多个备用晶体,这允许它们在晶体故障时自动将其变为新晶体,如果该功能也由控制器支持。
控制器将考虑电力驱动电平,沉积速率和累积厚度时的最后一个已知的数据点,并且盲目地保持相同的电源驱动并采用相同的恒定沉积速率以实现预设的最终厚度,然后触发快门关闭。
结论
在销毁所有基材的情况下,还需要考虑各种其他因素。在这种情况下,最好是抓住“时间动力”来拯救他们。薄膜沉积的石英晶体监测和控制还有很多功能,任何额外的信息都可以从仪器用户手册中获得。无论如何,石英晶体控制是一种非常有用的PVD技术。
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