Lærðu um undirbúningstækni Atomic Layer Deposition (ALD) þunnar kvikmyndir

Kynning á algengum tæknivaxtartækni

(1) CVD þunn kvikmyndatækni
CVD tækni er ferli til að vexti kvikmynda með efnafræðilegum viðbrögðum á yfirborði undirlagsins í lofttæmisumhverfi og stuttur ferli og mikill þéttleiki tilbúinnar kvikmyndar gera CVD tækni meira og meira notað við undirbúning ólífrænna hindrunarlaga í kvikmyndaferli.

0040-02544 efri líkami, DPS málmur

0040-09094 Chamber 200mm
(2) PECVD þunn kvikmyndatækni
Plasma aukin efnafræðileg gufuútfelling (PECVD) notar plasma til að bæta upp litla hvarfvirkni af völdum viðbragðs undanfara eða hitastigs.

(3) Atómlagútfellingartækni
Svipað og CVD tækni, er Atomic Layer Deposition (ALD) einnig þunn filmu undirbúningstækni byggð á efnafræðilegum viðbrögðum undirlags yfirborðsins og auk svipaðra vaxtarskilyrða kvikmynda eru sum undanfara efni einnig oft notuð milli ferlanna tveggja.
Munurinn er sá að CVD tækni viðheldur sambúð tveggja undanfara efnanna í lofttæmisviðbragðshólfinu og efnafræðing á sér stað á yfirborði undirlagsins til að mynda þunnt filmu. Efnafræðileg viðbrögð yfirborðs sem komið er á með ALD tækni eru að hvert undanfaraefni á sér stað sjálfstætt og til skiptis og hvert undanfaraefni hefur sjálf takmarkandi viðbragðseinkenni og samsvarandi sjálf takmarkandi yfirborð hálfviðbrögð vaxa efnislagið með lag á undirlagsyfirborðið í formi eins atómalaga og samfelld sjálfstætt takmarka yfirborðsviðbrögð uppfyllir þarfir á einni atómstýringu og conormal útfellingu í þynnri yfirborðsviðbrögðum sem þarfnast þarfir á einni atómstýringu og conormal útfellingu.
Yfirborðsviðbragðsferlið ALD tækni er stöðugt og sjálf takmarkandi, eins og sýnt er á myndinni hér að neðan.

Dæmigerð ALD ferli nota oft tvöfaldan viðbragðsröð fyrir þunna filmuvöxt og undanfara tveir ljúka viðkomandi hálfviðbrögðum í röð á yfirborð undirlagsins til að ná eins lags útfellingu ferli tvöfaldrar efnasambands. Virki staðurinn á yfirborð undirlagsins er grunnurinn að vexti ALD-kvikmynda, þannig að undirlagið kynnir oft virka staðinn eða eykur virka þéttleika svæðisins í gegnum einhverja yfirborðsmeðferð áður en vaxtarferlið kvikmyndarinnar hefst. Til dæmis er hægt að auka magn hýdroxýlhópa (-OH) á yfirborð undirlagsins eða útflutningsgeislunar, eins og sýndar á Oxygen Plasma (O2 plasma) eða útfreiðletri sem er sýnt á tölum (A).
Tvöfaldur viðbragðsröð sem tekur þátt í ALD ferlinu er skipt í fjögur skref, eins og sýnt er á mynd (b).
Í fyrsta lagi er undanfari A kynntur í hvarfhólfinu og virki staðurinn á undirlagsyfirborðinu gengst undir sjálfstætt samanlagt yfirborðsviðbrögð við Adsorb eitt atómlag og framleiðir samsvarandi aukaafurðir, og síðan eru allt holrúm og leiðsla hreinsuð með Inert Gas AR til að tæma leifar undanfara A og viðbragða með afurðunum. Næst, undanfari B fer inn í viðbragðshólfið og gengst undir sjálfstilkað yfirborðsviðbrögð við virka staðinn sem gefinn er af undanfara A, aðsogar annað lag af monatomic lögum með framleiðslu á aukaafurðum og að lokum virkar AR aftur sem hreinsunargas til að draga úr leifar sem er fær um að vera með punktinum A. endar og lag af vöru lýkur vexti. Endurtaktu ofangreinda lotu N sinnum til að sérsníða ALD ferli breytur í samræmi við notkunarþarfir. Vegna þess að fjöldi virkra staða á yfirborði undirlagsins er takmarkaður, er yfirborðsefnið sem sett er af hálfviðbrögðum einnig takmarkað, sem samsvarar því að hvert yfirborð hálfviðbragðs hefur sitt eigið mettun. Ef hvert tveggja óháðs yfirborðs hálfviðbragða er sjálfstætt takmarkandi, þá er hægt að framkvæma viðbrögðin tvö stöðugt, til skiptis, til að fá lag-fyrir-lag útfellingu ferli þunnra kvikmynda sem er stjórnanlegt á atómstiginu. ALD ferlinu er stjórnað af efnafræðilegum viðbrögðum á yfirborði, sem koma ekki í snertingu í gasfasanum vegna þess að yfirborðsviðbrögð eru í röð og til skiptis, og aðskilnaður þeirra tveggja hindrar mögulega tíðni CVD-eins og gasfasa viðbrögð, sem forðast útlit agnaafurða á yfirborði myndarinnar. Þrátt fyrir að undanfara efnið hafi sjálf takmarkandi viðbragðseinkenni, hafa viðbrögð yfirborðsvirku staðanna einnig röð röð vegna mismunandi gasflæðishraða undanfara. Forverar geta verið aðsogaðir líkamlega í formi van der Waals krafta á svæðinu þar sem yfirborðsviðbrögðum hefur verið lokið og síðan afgreitt frá því svæði og heldur áfram að bregðast við með öðrum ómettum yfirborðssvæðum og framleiða samræmi útfellingu. Vegna þess að ALD forðast handahófi undanfara flæðis, leiðir sjálf takmarkandi eðli yfirborðsviðbragða einnig til þess að ekki er stafrænt útfelling, sem veldur því að hvert yfirborð hálfviðbragðs er knúið til nær mettun. Fyrir vikið er ALD-ræktað kvikmynd mjög slétt og í samræmi við upprunalega undirlagið. Þar sem það eru næstum engir yfirborðsvirkir staðir eftir við vöxt kvikmynda hefur myndin tilhneigingu til að vera stöðug og pinhole-laus. Þessi eign er mjög mikilvæg til að undirbúa framúrskarandi dielectric filmur og vatnsgufu hindrunarmyndir.

Notkun ALD þunnra kvikmyndatækni

Sem stendur hefur ALD tækni frábærar notkunarhorfur við undirbúning öfgafullrar og öfgafullra kvikmynda. Dæmigert þunnt filmuefni eins og AL2O3, SiO2 og ZnO hafa verið notuð í ýmsum rafeindatækjum.
Undanfarin ár hefur þunn filmuútfelling og meðferð íhluta verið mikið notuð í ör\/nanofabrication tækni eins og vélrænni uppbyggingu, einangrun galvanísks og tengingu. Alþjóðlega hálfleiðandi tækniþróunin (ITRS) beitir ALD tækni við framleiðslu á háum rafstöðvum stöðugum hliðoxíðum í MOSFET mannvirkjum og kopar dreifingarhindrunarlögum í samtengingum á bakhlið. Vegna litlu skipulags á hálfleiðara ferlinu og uppbyggingu háu hlutfallshlutfalls vörunnar, hefur nákvæm stjórnun og samsvörun húðunar á þunnri kvikmyndútfellingartækni orðið lykil tæknileg krafa, og ALD ferlið veitir árangursríka lausn á þessari kröfu. Að auki, vegna þess að gasmolócules, sem er, þá getur það verið góð hindrunarhindrun. Ultra-þunn kvikmyndaform veitir mikilvæga tæknilega aðstoð við sveigjanleg vöruforrit. Þess vegna er núverandi ALD tækni víða talin ein af áhrifaríkum verndaraðferðum fyrir optoelectronic tæki í framtíðinni og þunnt kvikmyndatækni sem byggist á ALD sýnir þynnri pakkaþyngd og betri sveigjanleika en núverandi umbúðaaðferðir.
Prófessor SF Bent frá Stanford háskóla telur að ALD muni vera áhrifarík lausn á vandanum við þunnt filmuhylki vegna nákvæmrar og stjórnunar vaxtar á kjarnorku. Sem stendur hefur mikið af rannsóknarstarfi verið framkvæmt á ólífrænum efnum eins og Al2O3, Zro2, SiO2 og HFO2, unnin með ALD tækni, og framúrskarandi umbúðir hafa verið fengnar. Hins vegar eru þunnar umbreytingarefni sem byggjast á ALD tækni yfirleitt af oxíðum, og tilvist stöðugra tvöfaldra skuldabréfa og súrefnis í Molecular uppbyggingu á líkan af MALUDUM í ​​MOLECULE Oxíð kvikmyndir og kvikmyndirnar hafa tilhneigingu til að vera stífar eftir því sem þéttleiki og þykkt kvikmyndanna eykst.

Að auki, til þess að mæta þörfum lághitaútfellingar, er plasma-aðstoðað ALD (plasma aukin atómlagútfelling) (PEALD) oft notuð til að bæta upp fyrir skort á viðbragðs viðbragðs með lágum hita, en innleiðing O2 plasma færir stórt afgangsálag að innan í myndinni. Innri eiginleikar ólífrænna efna sem rekja má til ALD -vaxtar, svo sem lítillar sveigjanleika, lítið brot á beinbrotum og mikilli brothætt, takmarka endingu og áreiðanleika ólífræns umbreytingarefna meðan á vélrænni hreyfingu stendur.
Svipað og ALD tækni gerir sameindalagaútfelling (MLD) tækni kleift að útfelling einlags lags með laginu á yfirborð undirlaganna og er oft notuð til vaxtar lífrænna eða lífrænna-inorganískra blendinga. Þess má geta að það eru oft nokkrir lífrænir íhlutir sem kynntir eru í MLD tækni og lífrænar eða lífrænar-ólí-blendingarmyndir sem framleiddar eru af henni hafa framúrskarandi vélrænni eiginleika. Samt sem áður notar MLD oft lífræn undanfara sem yfirborðs vaxtareining einlags og lífræna uppbygging langkeðjunnar sem er að finna í henni leiðir til stórs sameinda rúmmáls undanfara efnisins, sem er auðvelt að mynda sterískt á yfirborðinu á undirlaginu, svo að það sé að ræða sem er virkni, svo að það sé virkni sem er virkt sem er virkt sem er virkt, svo að það sé af virku staðnum sem eru virkir. Í myndinni, sem hafa tækifæri til að bjóða upp á gegndræpi fyrir umhverfisvatnsgufu, sem hefur mikil áhrif á afköst vatnsgufu hindrunar myndarinnar.

Undirbúningur einlags og lagskiptra kvikmynda

Meðan á PEADD og MLD ferlum, þar sem þrýstingur á viðbragðshólfið er viðhaldið við 0. 25 Torr og High Purity AR (99.999%) með rennslishraða 100 sccm er notað sem burðargas og undanfara hreinsunargas, bæði PEADD og MLD ferlarnir eiga sér stað í búnaðinum sem sýnd er á myndinni hér að neðan.