Einheitlichkeit der Dickenabscheidung
Einführung
Die Magnetron-Sputter-Beschichtung wird in großem Umfang bei der großflächigen Abscheidung angewendet, und der Gleichmäßigkeit der Dünnschichtdicke, dem Abscheidungsverhältnis, dem Ausnutzungsverhältnis des Zielmaterials und anderen Problemen in der Beschichtungsindustrie wird große Aufmerksamkeit geschenkt.
Ob es darum geht, einen Halbleiterchip mit einem dünnen Schutzfilm zu beschichten oder eine Antireflexbeschichtung auf ein Brillenglas aufzubringen, Prozessingenieure müssen bestimmte Dickenspezifikationen erfüllen, um die Leistungsanforderungen zu erfüllen. Ebenso wichtig wie die Filmdicke selbst ist die Gleichmäßigkeit der Dicke.

Faktoren, die die Abscheidungsleistung bestimmen
Die Abscheidung, ein Prozess zur Abscheidung dünner Materialschichten (oder Filme) auf einem Substrat, ist eine gängige Praxis in Branchen wie der Halbleiter- und Nanotechnologie. Die Dünnfilmabscheidung kann mit einer Vielzahl von Technologien erreicht werden, die Filme bereitstellen können, die von Isolatoren über Halbleiter bis hin zu Metallen reichen. Die Filme können ebenso unterschiedliche Rollen erfüllen, die von Zwischenschichtdielektrika bis hin zu Zwischenverbindungen reichen.

Flexibilität
Flexibilität, das Leistungsspektrum eines Systems, kann ein wichtiger Faktor bei der Entscheidung sein, welche Art von Abscheidungssystem angeschafft werden soll. Dies gilt eher für F&E-Umgebungen als für industrielle Anwendungen, bei denen häufig spezifische Lösungen bevorzugt werden. Das Verständnis der Materialien, die abgeschieden werden können, Substratgrößen, Temperaturbereiche, Ionenfluss, Abscheidungsraten, Frequenzen, Endpunkt und Druckbetriebsregime sind nur einige der Überlegungen. Flexibilität ist auch eine Systemqualität, die eine Planung für die Zukunft ermöglicht. In F&E ändern sich die Prioritäten, und es ist nützlich, ein System zu haben, das mit diesen Änderungen umgehen kann. Auf diese Überlegungen kommt noch das Budget. Abhängig von der Art der Technologieoptionen können die Systeme erheblich im Preis variieren.
Prüfbericht für VPI-Beschichter Modell:SD-900M
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Ergebnisse & Schlussfolgerungen
Zeigt das Ergebnis der Röntgenbeugung des Wachstums von Ga2O3-Filmen bei verschiedenen O2-Flussraten. Die Beugungsspitzen bei 29,7°, 37,6° und 58,4° stammen von 400, 402 bzw. 603 des β-Ga2O3. Bei der Probe ohne O2-Flussrate existierten 400, 402 und 603 des β-Ga2O3-Beugungsspitzen gleichzeitig; dies deutet darauf hin, dass die Probe polykristallin war. Bei einer Erhöhung der O2-Flussrate von 0 auf 4 sccm nahm die Intensität der Beugungsspitzen von 400 β-Ga2O3 ab, während die Intensität der Beugungsspitzen von 402 und 603 des β-Ga2O3 zunahm. Beide dieser beiden Beugungen gehören zur 201-Ebenenfamilie des monoklinen Ga2O3. Das obige Ergebnis veranschaulicht, dass β-Ga2O3-Proben mit starker 201-textur hergestellt wurden und die Ausrichtung des Kristalls sich bei zunehmender Sauerstoffzufuhr schrittweise verbessert. Darüber hinaus betragen die Werte der Halbwertsbreite (FWHM) der 402 β-Ga2O3-Spitzen 1,00°, 1,10°, 1,06° und 0,96° für Proben mit einer von 0 auf 4 sccm erhöhten O2-Flussrate. Der FWHM-Wert hängt von der O2-Flussrate ab und die Ergebnisse legen nahe, dass eine höhere O2-Flussrate zu einer verbesserten Kristallqualität führt. Die minimale FWHM wird bei 4 sccm der O2-Flussrate erreicht, was bedeutet, dass die Korngröße am größten ist. Die kombinierten Ergebnisse der XRD-Spitzenintensität und des FWHM-Werts der Proben zeigen, dass höhere O2-Flussraten zu einer besseren Qualität führen.
Zusammenfassend wurden die optischen Eigenschaften der Ga2O3-Filme hinsichtlich der Auswirkungen des Sauerstoffflusses auf die Struktur mittels XRD, EDX, AFM, Transmissionsspektren und PL-Spektren untersucht. Mit zunehmender Sauerstoffflussrate nahmen sowohl die Kristallqualität als auch die Lumineszenzintensität der Probe zunächst ab und nahmen dann zu. All diese Beobachtungen legten nahe, dass die Verringerung der Sauerstoffdefektdichte für die Verbesserung der Kristallqualität und Emissionsintensität des Materials verantwortlich ist. Es liegen jedoch keine Berichte über die Auswirkungen des Sauerstoffflusses auf die Eigenschaften des Ga2O3-Wachstums durch RF-Magnetronsputtern vor. Unsere Ergebnisse ähnelten denen, die mit anderen Techniken und der spezifischen Kontrolle verschiedener experimenteller Betriebsparameter erzielt wurden. Vu stellte fest, dass die Leistung von auf β-Ga2O3 basierenden Fotodetektoren mit einem höheren Sauerstoffanteil besser ist als die von solchen, die bei niedrigerem Sauerstoffdruck hergestellt wurden. Wang et al. untersuchten den Einfluss des Sauerstoffflussverhältnisses auf die Leistung von Sn-dotierten Ga2O3-Filmen durch RF-Magnetronsputtern. Sie fanden heraus, dass die Probe mit einem höheren Sauerstoffflussverhältnis eine verbesserte Leistung aufweist. Shens Studie ergab, dass Sauerstoffglühen die Leistung von β-Ga2O3-Solarblind-Fotodetektoren, die durch Ionenschneiden hergestellt wurden, verbessert. Unsere Ergebnisse zeigten, dass durch Anpassung der Sauerstoffflussrate hochwertige Galliumoxidmaterialien erhalten werden können.