Регламентные работы, проводимые на оборудовании

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Регламентные работы, проводимые на оборудовании

Большое разнообразие типов испарителей, конструктивные особенности которых существенным образом влияют на поток испаряемого материала, сложность контроля скорости испа­рения и осаждения, зависимость параметров испарителя от величины загрузки и рода испаряемого материала, влияние возмущающих воздействий (температуры испарителя, площа­ди испарения) на скорость испарения делают задачу регули­рования скорости осаждения весьма сложной, однако без ее решения не могут быть получены стабильные и воспроизводи­мые параметры тонкопленочных элементов при их промыш­ленном производстве.

Стабилизация температуры и скорости испарения.

В зависимости от оснащения вакуумной установки теми или иными датчиками может стабилизироваться либо температура, либо скорость испарения. При стабилизации скорости ис­парения на вход регулятора подается сигнал с прибора ИСТИ-1. В случае стабилизации температуры испарителя на вход регулятора подается сигнал с датчика. Временной за датчик обеспечивает разогрев тигля по определенной програм­ме, которая задается с помощью дискового шаблона. Система обеспечивает автоматический возврат в исходное положение по окончании цикла без участия оператора.

При отсутствии стабилизации изменение напряжения в се­ти на ±10% изменяет скорость испарения на ±15%, а с авто­матическим регулированием изменение скорости испарения при том же изменении напряжения в сети составляет ±4%.

Для стабилизации температуры испарителя (скорости ис­парения) может быть использована управляющая вычисли­тельная машина (УВМ).

При получении тонких пленок в вакууме необходимо под­держивать параметры осаждения на заданном технологиче­ском уровне с достаточно высокой степенью точности, так как от этого зависит химический состав, структура и другие па­раметры пленок, определяющие их электрофизические свойст­ва. В первую очередь необходимо стабилизировать такие параметры процесса нанесения пленки, как температура испа­рителя и скорость испарения, температура подложки, а также частота вращения подложконосителя.

Температура поверхности подложки в процессе нанесения и отжига тонких пленок в вакууме, является одним из наиболее критичных факторов, определяю­щих электрофизические свойства пленок. Поэтому степень воспроизводимости параметров пленок по подложке сильно зависит от равномерности температурного поля в ее различ­ных точках.

Стабилизация температуры подложек при нагреве перед нанесением пленок.

В УВН нагрев подложек осуществляется в основное двумя способами: резистивным и радиационным (лучистым).

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Резистивный нагреватель представляет собой метал­лическую пластину (подложкодержатель), к одной из поверх­ностей которой крепится подложка. Вторая поверхность на­гревается с помощью нагревательного элемента. Такие нагре­ватели имеют следующие недостатки:

— неравномерный нагрев различных точек поверхности подложки, так как она имеет непосредственный контакт с пластиной нагревателя только в некоторых точках, где пере­дача тепла осуществляется за счет теплопроводности, в остальных точках теплопередача осуществляется тепловым излучением;

— между центральными и краевыми участками поверхно­сти нагревателя существует градиент температуры, поскольку на краях нагревателя имеют место повышенные потери тепла в результате излучения с торцевых поверхностей;

— большая электрическая мощность, потребляемая нагре­вателем от источника питания.

Задача повышения равномерности температурного поля подложки в системах с подобными нагревателями может быть решена, например, с помощью слоя легкоплавкого ме­талла или сплава (индия, галлия, олова и т. д.), расположен­ного между подложкой и поверхностью нагревателя.

В качестве радиационных (лучистых) нагревателей подложек используются обычно лампы, имеющие кварцевую колбу и вольфрамовую спираль.

Стабилизация температуры подложки в процессе нанесе­ния пленки.

Нагрев подложки при нанесении на нее покрытий в вакууме от 10^-1 до 10³ Па обусловлен тепловым излучением нагретого до высокой температуры источника испарения, пе­редачей подложке кинетической энергии атомов осажденного вещества и теплом, выделяющимся в момент образования кристаллической решетки.

В связи с этим целесообразно охлаждать подложку после нанесения покрытия, в случае необходимости разбивая весь процесс на несколько чередующихся этапов конденсации па­ров и охлаждения подложки до исходной температуры.

Стабилизация температуры подложки в процессе отжига пленки.

Для повышения стабильности, и увеличения механи­ческой прочности пленок металлов необходима температур­ная обработка (отжиг) в вакууме непосредственно после нанесения, причем эти свойства, зависят от температуры отжига.

Для повышения равномерности температурного поля под­ложки в процессе отжига можно располагать нагреватель с подложкой над заслонкой, под которой находится допол­нительный нагревательный элемент. С помощью этого эле­мента заслонка нагревается до температуры, близкой к тем­пературе подложки. Стабилизации температуры подложки в процессе отжига можно добиться, если установить нагрева­тель с подложкой над теплоотражающим зеркалом, выполнен­ным в виде плоской горизонтально расположенной стеклян­ной пластинки, на верхнюю сторону которой нанесена пленка алюминия. Такое зеркало отражает

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

около 98% излучения в диапазоне длин волн от 2 до 2,5 мкм.

Стабилизация частоты вращения подложкодержателя.

Изменение частоты, вращения подложкодержателя в процессе нанесения пленки является одной из причин появле­ния неоднородности толщин ленок.

На основании проанализированного раздела будет представлен чертеж в графической части на листе 2.

Дата добавления: 2015-10-21