К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 131
Текст из файла (страница 131)
Смена подложек синхронизирована с двшкением специальной заслонки. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ И МИКРООБЪЕМОВ ТЕ)(А 419 Рва. 3.4.22. Схема уегэвеаюг деухвучеаеге ваввлч еаэждеиаа: 1- авадрупаэьвый маса-апахграматр; 2- иатачивк нанон даа очистки и мадифвхаявя поверхности паддаэош; 3- поток ионов; 4- загрузка ладлаихя; 3- распмдяемае вещества; 6- откачка; 1- ввкууигэи камера роста; 8- падлаика„у- источник ионов дэа реапилеива мюланя; 10 - поток ионов; 11 - юодень (4 шт.); 12- ваад вращения мишени; 33- откачка Один ионный источник, направленный на мишень, генерирует ионный ток аргона силой примерно 5 мА при энергии около 3 кзВ. Такой режим работы обеспечивает скорость роста пленки около 0,1 нм/с.
Угол наююна источника выбирают талям образом, пабы первичные и упруго отраженные ионы не бомбардироыли подложку при любых режимах работы. Этот источник формирует поток осаждаемого материала на подлохпсу. Второй ионный исючник с параметрами, аналогичными параметрам предьпгущего, обеспечивает очистку поверхности подложки, травление, стимулирование гетерогенных реакций синтеза. Установка позволяет реализовать три различных метода реактивного ионна-лучевого распыления: распыление материала мишени инертными или реактивными ионами различных газов (кроме кислорода); распьшение твердого компонента бинарного соединения ионами летучего компонента; ' распыяение твердого компонента бинарного соединения лучом инертных ионов и бомбардировку растущей пленки реакпгвнымн ионами второго компонента.
На установке выращивают мнопэслойные пленочные структуры на различных подложках, в частности капсулирующие покрытия типа АЕь), а также пленки силнцидов вольфрама, нитридов переходных металлов. Осзхщение многокомпонентных пленок может осуществляться путем как распьщения сложных мишеней, так и смены мишеней. Рве. 3.4.23. Схема уетавеакв даичмаге вэемаеавэ: 1- лазер; 2- излучение; 3- зеркало; 4- оатаческая аястема; 3- ладлоика; 6- мишень; 1- меганвзи акавярававва мишени; 8- вакуумная камера Лазерное напыление для создания тонкопленочных структур начали разрабатывать в связи с появлением лазеров, обеспечивающих плотность мощности, достаточную для испарения вещества. Основными параметрами, влияющими на процессы образования пленок, шпщются интенсивность и распределение частиц в потоке, а также энергетический и ориентациониый спектры часпщ, поступающих на поверхность подлоихи.
Для напьшения используются лазеры непрерывного и импульаного действия с широким диапазоном длины волн, длительности импульсов, частоты следования и средней мощности излучения. Простейшая схема установки лазерного напыления представлена на рис.
3.4.23. Установка включает в себя вакуумную камеру 8 с окном ввода лазерного излучения, оптическую систему 4, держатель мишени 6 на специальном манипуляторе, обеспечиваюш;яе различные виды движения мишени под лучом, прогреваеыый держатель подложки 5, устройство защиты окна от осаждения распьгляемого материала, сисшмы контроля эа режимами напыления и мощностью излучения. Существуют два основных режима лазерного напылении - с образованием лазерной плазмы в области эрозионного кратера и без образования плазмы. Режим с образованием плвзмм характерен для импульсных лазеров с длительноспю импульса около 10 4 - 10-э с, второй рюким - для лазеров непрерывного действия или импульсных, работающих в режиме свободной генерации с длительностью импульса окало 10 3 с. Лазерно-термическое напыление (ЛТН) в вакууме применяется для выращивания тонкопленочных структур на основе сложных кислород- нли фгорсодержащих диэлектриков.
Так как мишени выполняются из материала 420 Гвэв 3.4. ОББУХБЬГООКОБядуух(ВОБ ОБОруЛОБяццд кнращиваемой пленки и явпяютая прозрачными дпя изпучения с дпиной волны, меньшей единиц микрометра, то для испарения таких материалов наиболее подходящими являются паюры с длиной волны излучения 10,6 мкм. К ппенкам в мндроююктроннке, кроме многих других требований, прадмвпяются весьма жесткие требования по морфологии поверхности. Неравномерность толщины пленки по диаметру подложки обычно должна быть не более я(2 - 3)%.
Обеспечить эти требования импульсным лазерно-ппазменным методом не всегда возможно. В лазерно-термичесюм осаждении удельная мощность лазерного юлучення на мишени составляет 104 - 105 Вт/смз, прогрев мишени в обпаатн испарения юишется достаточно однородным и не сопровождается зыбросом капюш, Кроме получения достаточно однорцпного по составу потеха чзапщ прн лазерно-термическом осюююини за счет того, что в потока иапаряемого вещества отсуппэуют аряжениые частицы и имеется балъшой пронзит не диссоцяированных молекул, можно измеишь траекюршо молекул и комплексов пуюм воздействюг на нх днгкэпяцай момент неапнсрсдньР4 ммкцпаышогм полем.
Дпя этого патио попара. ния, размеры илорого соапазпот окопа 0,1- 0,5 мм, помещают в область жюпейютвня неоднородного эпсшрнчесюпэ поле, Влияние зпектричаакого поли проваляется в повышении равномерности толщины пленки, Конструктивно устаноыш (рнс, ЗД,24) состоит ю цилиндричеаюй камеры, рааположенной вертикально, Остаточное давление в кемере составляет примерно 10 з Па.
Подножка находится на держатаю и мажет нагреваться до температурм оюло 850 'С. Вращение и трехюордннатное перемещение подзнккн осугцествпяютчя манипудатором а эпекгромеханичаскими приводами. Держатель мишени, рвспспожанный на противоположной по отношению к подложке стороне, перемещает мишень под лучом лазера по координатам Х г на расстояние около 50 мм ддя доатюкенюг равномерного испарения матермэла по всей поверхности мишени и нсипочення влияния формы кратера на распределение испвряемого вещества. Непрерывное лазерное ивпучение мощностью дс 100 Вт и винной юдны 10,6 мкм генерируется лазером ИЛГН-709 и вводится с помощью оптической сютемы в вакуумную камеру через германневоа окно, Фокуснрующая линза размещена в вакуумной камере и защищена от попздакия распинаемого материала мишени экранами.
Излучение проходит до мишени через оистему полированных металлических прогреваемых зеркал. Рве, 3.4,34. Ошэв усгаэеваа лаюраа-таэмачасваге ваамвэюэк 1- ДБЭ; 3. эаружа, 3- вючвх масс-спввтрсмэтрэ; 4- маавпулатор псххахош (60 мана); Ю. экран ДБЭ; 6- мюашулатор мюаеив; 7- ООз.лювр (70 Бт); Р - шабер; Р - внсаюваауумнмй насос Контроль состава остаточной атмосферы камеры производится КФМ, кристаллическая агруктура растущей пленки юнтролируется встроенным ДВЭ. Электроды поляризатора расположены мажпу подложкой и мишенью н зпактричеаки изолированы от послвдних. Загрузка цодпожю происходит через загрузочно-пгпюзаюе устройство, аналогичное такому устройству дпя МЛЭ.
Для лазерного стимулирования процессов роста пленки, очиацщ поверхности подлсжки используют излучение дололннтюгьного лазера, котороа нащавпено на подложку, Саархвысокоышуумный комплекс МЛЭ- 200 (рнс. 3,4.25) предназначен дпя получения многослойных струкгур, вкпючвющих полулровщниювые. диююктрические н металпичеакие опон. Комплекс представпяет совокупность модулей, выполнюощнх отдапьные технологические операции, обмдинанных аверхвысоювакуумной транспортной магистралью. Отдельные технологичаские модули унифицированы, состав юмппекаа может быть разным в швисимоаги от технологических звдач, В состав юмшюкга входят шгрузочнотранспортная система, модуль подготовки подпожак, модуль мопскуюшно-лучеюй зпитаксии, модуль электронно-лучевого испарения, модуль ионна-лучевого осаждения.
Транспортнюг магистраль (вакуумный робот) выделена в отдельный модуль, что позволяет проводить параллельно операции в рззпичиых модулах и в значительной степени предотаращзэг загрязнение модулей продуктами разнородных технодогическнх операций при передаче подложек. Комплекс позжншет обрабатьпють одну пластину диаметром 200 или 150 мм, дае пластннм диаметром 100 мм, пать плашмн диаметром 76 мм и 19 пластин диаметром 40 мм. Функции систвм лвтомлтичвского упрлплвния 421 Рвс. 3.4.25.
Коюшмм МЛЭ.208: 1- мвуумнаа камара; 2- тсхнолспмылшй малалухатоз; 5- молекулярный истомам; 4- насос НВГМ-5; 5- квхооансль; 6- шабер; 7. вакуумный рабат; В - псрслмошйй манипулятор; У - с ке-внелаэатср; и- КФМ; П- и ж НВК-3 Раздел 4 Рлава 4.1 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СПИСОК ЛИТКРАТРРЫ Основныо сродства откачки - комбинированный кольцевой насос НВГМ-5 и криогенный насос типа НВК-З, Комплекс оснащен аналитическими орадствамьз КФМ, ЛБЭ, ожваналнзатором, ИМ. Основные тахничаскиа характеристики ком юга кса: про изводнтвльн ость до 2000 смз/сут, давлснис в зоне роста 1О з Па, неравномерность толщины пленки а1,5 %, концентрация поверхностных даФактов 30 - 50 см з.
Комплекс обеспечивает дозагрузку молскуларных источников в процессе роста пленок. 1, Бсхштавят Ф., Эвдарлаав Р. Поверх- ности и границы раздала полупроводников / Пар, с англ. Мл Мир, 1990, 484 с, 2, Комплекс для высоковахуумной луча- вой тохнологии / В. И. Кратснко, В. М, Ля- пни, И. Б, Махов м др. // Элсктронная про- мышланность, !990, вып, 10, С.
58 - б1, 3. Конааков Н. В., Кратавко В. И. Аппа- ратура тандемной кхадрупольной масс- спсктромстрни // Обзоры по злакгронной тсхникс, 1991, сар. 7, вып, 4 (1б03). 32 с. 4. Кнатышо В. И, Перспективы развития Физико-анплитичсского оборудования // Злак- тронная промьпллснность, 1989, вып. 7. С, 40 - 46, систжмы АвтомАтичжского итРАвлжния тжхнологичжским ОБОРудОВАнижм ° лл. Взаимодвйствнк матквньвьныи, эпвзгвтнчкских н ННФОннаггноиных потоков ПРН Функгшоннуовлннн твхнолОгнчкского ОВОРудОВання, Функцнн систВм лвтоьглттгчкского уптавлкння Современное тахнологнчсскоа оборуяованио злвктронной тсхники (ЭТ) характаризустся большим разнообразием тсхнологнчсскнх процсссов и сложным структурно-компоновочным построснисм.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
