රික්තක ආලේපන ක්‍රියාවලීන් පිළිබඳ පොදු දළ විශ්ලේෂණය

නවීන මතුපිට ඉංජිනේරු විද්‍යාවේදී, භෞතික වාෂ්ප තැන්පත් කිරීම (PVD) එහි විශිෂ්ට චිත්‍රපට ක්‍රියාකාරිත්වය සහ පරිසර හිතකාමී ලක්ෂණ හේතුවෙන් මූලික රික්ත ආලේපන තාක්ෂණයක් ලෙස මතු වී ඇත. මෙම ලිපිය PVD තාක්ෂණයේ මූලධර්ම, වර්ගීකරණයන් සහ සාමාන්‍ය යෙදුම් පිළිබඳ ගැඹුරු විශ්ලේෂණයක් සපයන අතර, ක්ෂේත්‍රයේ වෘත්තිකයන් සඳහා තාක්ෂණික අවබෝධයක් ලබා දෙයි.

අංක 1 PVD තාක්ෂණයේ මූලික මූලධර්ම
PVD යනු රික්තක තත්වයන් යටතේ (සාමාන්‍යයෙන් ≤10⁻³ Pa) සිදු කරන ක්‍රියාවලියකි, එහිදී ආලේපන ද්‍රව්‍යයක් භෞතිකව වාෂ්පීකරණය කර පසුව ඝන තුනී පටලයක් සෑදීමට උපස්ථර මතුපිටට ඝනීභවනය වේ. මෙම තාක්ෂණය සංලක්ෂිත වන්නේ:

සාපේක්ෂව අඩු තැන්පත් උෂ්ණත්වය (සාමාන්‍යයෙන් <500°C)

ඉහළ පටල සංශුද්ධතාවය සහ පාලනය කළ හැකි සංයුතිය

පරිසර හිතකාමී (අපජලය බැහැර කිරීමක් නැත)

නැනෝමීටර මට්ටමේ නිරවද්‍යතා පාලනය

අංක 2 වර්ගීකරණයන්PVD උපකරණටීක්‍රියාවලි
1. රික්තක වාෂ්පීකරණ ආලේපනය
රික්තක වාෂ්පීකරණය යනු ආලේපන ද්‍රව්‍ය එහි සංතෘප්ත වාෂ්ප පීඩනයට ළඟා වී වාෂ්ප වන තෙක් රත් කිරීමයි. පොදු වර්ග අතරට:

ප්‍රතිරෝධී උණුසුම වාෂ්පීකරණය
තාපන මූලද්‍රව්‍ය ලෙස ටංස්ටන් හෝ මොලිබ්ඩිනම් වැනි වර්තන ලෝහ භාවිතා කරයි. ඇලුමිනියම් (Al) සහ රිදී (Ag) වැනි අඩු ද්‍රවාංක ද්‍රව්‍ය සඳහා සුදුසු වේ.

ඉලෙක්ට්‍රෝන කදම්භ වාෂ්පීකරණය (EB-PVD)
ඉලක්කගත ද්‍රව්‍යයට බෝම්බ හෙලීම සඳහා ඉලෙක්ට්‍රෝන තුවක්කුවක් (10–30 kV) භාවිතා කරයි, 3000°C ට වැඩි දේශීය උෂ්ණත්වයක් ජනනය කරයි. ඉහළ ද්‍රවාංක ඔක්සයිඩ සඳහා වඩාත් සුදුසුය.

අණුක කදම්භ එපිටැක්සි (MBE)
අතිශය ඉහළ රික්තයක් (≤10⁻⁸ Pa) යටතේ සිදු කරන ඉතා නිරවද්‍ය තාක්‍ෂණයකි, එපිටැක්සියල් පටල වර්ධනය සඳහා පරමාණුක මට්ටමේ පාලනයට ඉඩ සලසයි.

2. ඉසින තැන්පත් වීම
ඉසීම යනු අධි ශක්ති අංශු ඉලක්ක ද්‍රව්‍යයකට බෝම්බ හෙලීම, උපස්ථරය මත තැන්පත් වන පරමාණු පිට කිරීම ය. ප්‍රධාන ඉසීමේ වර්ග අතරට:

DC ස්පුටරින් (සෘජු ධාරාව)
මූලික ඉසින ක්‍රමය; ඉලක්කය විද්‍යුත් සන්නායක විය යුතුය.

RF ඉසීම (රේඩියෝ සංඛ්‍යාතය)
13.56 MHz දී ක්‍රියා කරන අතර, පරිවාරක ද්‍රව්‍ය ඉසීමට ඉඩ සලසයි.

මැග්නට්‍රෝන ස්පුටරින්

සමතුලිත වර්ගය: ඉලක්ක පෘෂ්ඨය හරහා 100–300 ගෝස් චුම්භක ක්ෂේත්‍ර ශක්තිය

අසමතුලිත වර්ගය: වඩා හොඳ තැන්පත් වීම සඳහා වැඩි දියුණු කළ ප්ලාස්මා විසරණය.

මධ්‍ය-සංඛ්‍යාත නිවුන් කැතෝඩය: ප්‍රතික්‍රියාශීලී ඉසීමේදී "ඉලක්ක විෂ වීම" ගැටළුව විසඳයි.

අධි බල ආවේග චුම්භක ස්පුටරින් (HIPIMS): අයනීකරණ අනුපාත >90%, අතිශය ඝන, තීරු නොවන පටල නිපදවයි.

අංක 3 PVD තාක්ෂණයේ සාමාන්‍ය යෙදුම්
මෙවලම් ආලේපන
TiN, TiAlN වැනි දෘඩ ආලේපන (දෘඪතාව >3000 HV)

කැපුම් මෙවලම් සහ අච්චු මතුපිට වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා බහුලව භාවිතා වේ

අලංකාර ආලේපන
ZrN, TiZrN භාවිතා කරමින් රන් වැනි නිමාවන්

ජංගම දුරකථන රාමු, නාන කාමර සවිකිරීම් සහ පාරිභෝගික භාණ්ඩ සඳහා යොදනු ලැබේ.

ක්‍රියාකාරී තුනී පටල
ITO (ඉන්ඩියම් ටින් ඔක්සයිඩ්) තහඩු ප්‍රතිරෝධය සහිත විනිවිද පෙනෙන සන්නායක පටල <10 Ω/□

දෘශ්‍ය ආලෝක සම්ප්‍රේෂණය 99% ට වැඩි දෘශ්‍ය ප්‍රති-පරාවර්තක ආලේපන

අර්ධ සන්නායක ඇසුරුම්කරණය
වේෆර් මට්ටමේ ලෝහකරණය (Al, Cu අන්තර් සම්බන්ධක)

විසරණ ප්‍රතිරෝධය සඳහා TaN, TiN භාවිතා කරමින් බාධක ස්ථර තැන්පත් කිරීම.

-මෙම ලිපිය ප්‍රකාශයට පත් කර ඇත්තේරික්ත ආලේපන යන්ත්‍ර නිෂ්පාදකයා ෂෙන්හුවා රික්තකය.