Prosessielementit ja vaikutusmekanismit, jotka vaikuttavat ohutkalvolaitteiden laatuun (osa 2)

3. Alustan lämpötilan vaikutus

Substraatin lämpötila on yksi tärkeimmistä edellytyksistä kalvon kasvulle. Se antaa lisäenergiaa kalvon atomeille tai molekyyleille ja vaikuttaa pääasiassa kalvon rakenteeseen, agglutinaatiokertoimeen, laajenemiskertoimeen ja aggregaatiotiheyteen. Makroskooppinen heijastus kalvossa taitekerroin, sironta, jännitys, adheesio, kovuus ja liukenemattomuus vaihtelevat suuresti substraatin eri lämpötilojen vuoksi.

(1) Kylmä substraatti: käytetään yleensä metallikalvon haihduttamiseen.

(2) Korkean lämpötilan edut:

① Substraatin pinnalle adsorboituneet jäännöskaasumolekyylit poistetaan substraatin ja kerrostuneiden molekyylien välisen sitoutumisvoiman lisäämiseksi;

(2) Edistää kalvokerroksen fysikaalisen adsorption muuttumista kemisorptioksi, parantaa molekyylien välistä vuorovaikutusta, tekee kalvosta tiiviin, lisää tarttuvuutta ja parantaa mekaanista lujuutta;

3. Vähennä höyrymolekyylin uudelleenkiteytymislämpötilan ja substraatin lämpötilan välistä eroa, paranna kalvokerroksen tiheyttä ja lisää kalvokerroksen kovuutta sisäisen rasituksen poistamiseksi.

(3) Liian korkean lämpötilan haittapuoli: kalvokerroksen rakenne muuttuu tai kalvomateriaali hajoaa.

4. Ionipommituksen vaikutukset

Pommitus pinnoituksen jälkeen: parantaa kalvon aggregaatiotiheyttä, tehostaa kemiallista reaktiota, lisää oksidikalvon taitekerrointa, mekaanista lujuutta ja vastustuskykyä sekä tarttuvuutta. Valon aiheuttaman vaurion kynnys kasvaa.
5. Alustamateriaalin vaikutus

(1) Substraattimateriaalin erilainen laajenemiskerroin johtaa kalvon erilaiseen lämpöjännitykseen;

(2) Erilainen kemiallinen affiniteetti vaikuttaa kalvon tarttuvuuteen ja lujuuteen;

(3) Alustan karheus ja viat ovat ohutkalvon sironnan tärkeimmät lähteet.
6. Alustan puhdistuksen vaikutus

Alustan pinnalle jääneet lika- ja pesuainejäämät johtavat: (1) kalvon heikkoon tarttumiseen alustaan; ② Sironnan absorptio lisääntyy, laserin vastainen kyky on heikko; ③ Huonoon valonläpäisykykyyn.

Kalvomateriaalin kemiallinen koostumus (puhtaus ja epäpuhtaustyypit), fysikaalinen olomuoto (jauhe tai lohko) ja esikäsittely (tyhjiösintraus tai taonta) vaikuttavat kalvon rakenteeseen ja suorituskykyyn.

8. Haihdutusmenetelmän vaikutus

Erilaisten haihdutusmenetelmien tuottama alkuperäinen kineettinen energia molekyylien ja atomien höyrystämiseen on hyvin erilainen, mikä johtaa suureen eroon kalvon rakenteessa, mikä ilmenee taitekertoimen, sironnan ja adheesion erona.

9. Höyryn tulokulman vaikutus

Höyryn tulokulma viittaa höyrymolekyylien säteilysuunnan ja pinnoitetun alustan pinnan normaalin väliseen kulmaan, joka vaikuttaa kalvon kasvuominaisuuksiin ja aggregaatiotiheyteen sekä merkittävästi kalvon taitekertoimeen ja sirontaominaisuuksiin. Korkealaatuisten kalvojen saamiseksi on välttämätöntä kontrolloida kalvomateriaalin höyrymolekyylien säteilykulmaa, jonka tulisi yleensä olla rajoitettu 30°:een.

10. Paistamisen vaikutukset

Kalvon lämpökäsittely ilmakehässä edistää jännityksen vapautumista ja ympäröivän kaasun molekyylien ja kalvomolekyylien lämpösiirtymistä, ja se voi tehdä kalvon rakenteen rekombinaatiosta, joten sillä on suuri vaikutus kalvon taitekertoimeen, jännitykseen ja kovuuteen.