Майсел Л. - Справочник - Технология тонких плёнок (1051257), страница 146
Текст из файла (страница 146)
Подробно этот вопрос рассмотрен в обзорной статье Паркера о механических свойствах стекол и керамик !'83). 2) Разделение подложек. Преимуществом тонкопленочной технологии является возможность изготовления многих компонентов илн схем одно. временно на обшей подложке. На практике часто оказывается необходимым разделить полностью обработанную подложку на меныиие ее части или модули. Пригодные для этого механического разделения способы включают: распиливание, скрайбирование, разламывание н предварительное насечеине. Хорошо известны также способы резки кремниевых пластин посредством алмазных дисков или проволоки с одновременной подачей абразивной эмульсии. Стеклянные подложки, голщина которых равна ! мм, могут быть разделены скрайбированием.
Прн этом качество продукции зависит от распределения дефектов нв поверхности, термической предыстории стекла, аавления скрайбирующего инструмента, напряжения в осажденной пленке и опыта оператора. Поверхностные дефекты нлн мельчайшие царапины, например, могут являться причиной аеправильиого разламывания стекла. Несмотря на то, что такие дефекты часто могут быть удалены травлением стекла, этн операция изменяет размеры подложки илн может придать поверхности другие нежелательные свойства.
Стеклянные подложки могут быть разделены и распиливанием алмазныни пилами. Однако втот метод по сравнению со скрайбироаанием является более дорогим. Разрезание алмазными дисками часто используется для разделения глазурованной и неглазурованной керамики. Оно требует проведения га. ких подготовительных и заключительных операций, как установка подложки на плоском держателе пластин, выравнивание, поворот смонтированного блока для второго реза и удаление прнкленваюшего цемента. При этом методе обычно происходит отслаивание эмали на отрезаемых краях н загрязнение всей поверхности опилками. Во избежание этого было введено предварительное насеченне подложек [84), Для того, чтобы при приложении усилия из вне происходило разламывание, подложки раз.
делаются на модули достаточно глубокнмн канавками Во избежание слу- 6. Очистка подложек чайного разделения подложки во время ее обработки, эти канавки не должны быть очень глубокими. Параметры. влияющие на предварительное иасечеиие, были изучены Клейнером (85). Ои брал образцы с различной термообработкой и с раз. личными глубиной и геометрией насечек. В качестве меры снл, требуемых для разделения, использовался модуль разрыва (МОР). Наблюдения Клейнера дали возможность заключить, что оптимальная величина МОР изменяется в диапазоне от 700 кг/смз до 2100 кгггсмз.
Эти величины были получены иа подложках толщиной 760 мкм с васечкой глубиной от 76 мкм до 254 мкм, выполненной клинообразными резцами, толщиной 50 мкм, с углом заточки от 30' до 45'. Однако насечение таким клином создает неоднородность керамики. На величину МОР отжиг значительного влияния не оказывает. Разделение хрупких материалов подложек на модули с помощью лазе. ров может скоро стать экономически эффективным способом.
Недавно было сообщено о достижении скорости резки 25,4 мм/с на подложке из окиси алюминия толщиной 635 мкм (86). Эта скорость была ограничена выходной мощностью лазсра и при ней не создавалось проблем. связанных с обработкой. 6. ОЧИСТКА ПОДЛОЖЕК Чистота поверхности подложки является решающим фактором для выращивания и адгезии пленок. Хорошо очищенная подложка является необходимым предварительным условием для получения пленок с воспро.
изводимычи свойствами. Выбор метода очистки зависит от природы подложки, типа загрязнений н степени требуемой чистоты обработки. Остаю. щиеся после изготовления и упаковки волокна, отпечатки пальцев, масло и частицы, осажденные из воздуха, явлшотся примерами часто встречающихся загрязнений. Следовательно, изготовители тонких пленок должны обращать внимание на необходимость распознавания загрязнений н эффективного их удаления. Эти вопросы, как правило, находят решение с обычными эмпирическими приближениями. А.
Методы контроля чистоты поверхности Несколько методов контроля, полезных при оценке чистоты поверхно. сти подложек, перечислены в табл. 9. Три первых метода основаны на смачиваечости поверхностей и могут помочь в определении наличия гидрофобных загрязнений на нормально гидрофильных материалах или наоборот. Примеси, имеющие такое же сродство с водой, кан н материал подложки, не могут быть обнаружены. Несмотря на достаточную чувствительность методов, интерпретации наблюдаемых явлений на поверхности достаточно субъективна.
Более того, характерные формы смачивания при увеличении шероховатости поверхности распознаются труднее. Метод угла смачьяання также основан на смачиваемоств поверхности, но он дает несколько большую количественную информацию. Точность его также зависит от шероховатости поверхности, как зто было показано Венцелем (90Н последний нашел, что средний угол смачмвания О, характеризующий истинную смачиваемость поверхности, связан с измеряемым углом смачнвания 6 соотношением соз 6 =х соз 6.
535 Таблица 9 Чурстзк- тельвоеть Аргер в кетов»»» Метод Холл»»6 [68] Прям»лен»я чер ных Фигур от ды хакен Поверхностк, свободные от гнлрофобного вегрязеення. конденсяру. ют глздкую зеркальную пленку во. ды с мелям отражением. Глздкзя водяная пленка »мест мекынвй коэффвцнент преломлеп»я.
чем стекло, к создает просветляющее покрыт»с, По мере кспарек»я телщнка иле»к» уме»ьшзется н нзчв»»ется »нтерферекцкя. Углы смеч»ва. нкя капелек в черных фигу»ел от дыхе»»я нр»блвжвются к нулю, в то времн квв н» невес в»стыл поверхяостях опн э»мет»о больше. Такие водяные пленки казне»ются серыми фигурами от дыхе»в»». Чистое стекло, поквзывающее черные Фнгуры от дыхания, имеет зномельно высок»6 коэффвцкент гуся»я !МВ 1. см. далее) Сухая поверхность полложкн выдерживается в мелкой водяной пыл».
На загрязкеяцой поверхности кзнелыгк собираются в болыпую каплю. в то время как пе чнстой поверх»яств оссвется мелкея вод»- нвя мыль Есля чпстую подложку медленно выннмзть кз сосуде с чистой водой. то на поверхности остается сплош. »ея пленке воды Угол между касательной к капле воды к поверхностью является ко. лнчесгвевной мерой смзч»вас»ест» новеркмеогн. Нз полностью смечнэвэмой поверхности угол смвчвваямя рабе» О'.
Не кесмвчнввющнхсе жаерхностнх квплк, как предполагают нмекм полусфернческую фор. му с углом смзчкэзпн», прнбл»жвющпмся к 180' Сопротквлен»е скольжек»ю ме. геллнческого нлк стеклянного объекта по поверхност» нодложкв звв»скт от чистоты поверхкостп Поверхность коптролпруется квмерекнем коэффлцеатв адгез»н о между нею» частым куском »»дня.
о определяется квк откошенке силы отрыва, требуемой для наруже. »ня вдгезнн, к силе связы. Коэффпцкент ме»»ется от О, для грязных поверхностей. до 2. дл» чистых поверхностей. Применен»в методе од»нека»о эффективно кзк для г»дрофобных. так» для гндроф»лысых поверхностных загряэнецкй. Свеже. сколотый «ремнкй высокой чнстоты к тщательно очищенное стекло нмеют коэффнцненты порядке 2 А5ТМР21 — 62Т 6,1 моно- слоя Конг!юля рве вылевнен АВТМР21 — 62Т 1 моно- слой Коктроля нв разрыв водяной плевкв Ленсмен в Палмер [81] Измерен»в уоэз смвчл»»пня Холл»ил [66] 0,5 мово- слоя Измереккя ко эффнггхм»тв тгы ЯЯ», Мл И»мерекая ко эффпцпвятз»дге Вкц алДЯЯ, 6 0,5 мопо- слон Кр в Вильсон 188] А[пчелы контроля чистоты поаерхностн Гл.
б. Педлоулкн длн тенкйх нленен 6. Очистка нодложек Продолжение табл У Чувстви- тельность Автор е источван Метод Опнсаине метода Нхме31еавл едге. ввн плевки Степень лдгехмн метелллчесхих лленок к поверхностен подложен техже указывает иа чмстоту поеерхноств. Однако алехах едгехнх не всегда вызывается поверхностным зхгрезненнем Некоторые ловерхиостные хагрлзиееел, например, масла, ебсорбнэу° и флюореснеитные «расли. Краска могут быть также добавлены х таким материалам. хек фотоЭезвсты. Эагрехненмх етого тепе четко абивружнелютсн лре освежение ультрафиолетовым светом Если стекло осаещеетс» с одного «рех, то болылел честь слете, ее счет внутреимнх отрежелня. пэехо.
днт л противоположному краю. Остальная часть атрхжеетсх от ноьерхвести. Поверхностные лагрххлевех, которые меиеют отражение от йоеерхностн, часто обверужнвеютсх в качестве светлых нлощадох ва темнаЯ в остальных местах ло. верхностн 1 моно- слоа Првмееевнл флхюрескевтных лэесох Мхссел н др, [зЧ Несхольно монослоел Бохохого сеечеана Здесь д является коэффициентом, нв который истинная площадь яоверхностн нревосходнт геометрическую площадь,. Метод коэффнцмента трения является одным нз немкогнх методов, которые могут быть применены нвк в вакууме, так н з атмосферной среде.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
