A fémbevonatok fontos szerepet játszanak a félvezető mikrotechnológia iparban. A különböző fém bevonatokat
használnak a következő célokra:
Mikro fűtőtest kialakítása
Mikro rajzolatok készítés (elektromos vezetékek)
Mikro ellenállások
Gázérzékelők
Technológiai segéd rétegek
Reflexiós rétegek
Érzékelőkben katalizátor
Kopásálló rétegek
A félvezető iparban a fémezésnek a legáltalánosabban elterjedt módja a fizikai leválasztás, vagyis
(PVD, "Physical Vapor Deposition") a vákuumgőzölés vagy plazmás katódporlasztás.
VÁKUUMGŐZÖLÉS:
A vákuumgőzöléshez nagyon tiszta körülmények kellenek, mivel a legkisebb szennyeződés is nagyon módosíthatja
a bevonat tulajdonságait. Ezért a gőzölés az ún. tisztatérben történik (1. ábra).
A gőzölő berendezés (4. ábra) áll egy vákuumkamrából, a kamrában lévő elektronágyúból, és a kamrát kiszolgáló egyéb vákuum
berendezésekből (vákuumszivattyúk (2. ábra), vákuummérők és ezek vezérlői). Az eljárás során egy wolfram spirált fűtünk fel
elektromos árammal. A spirálból kilépő elektronokat 270 °-os pályára állítjuk, majd egy tömbi fém anyagba (ún. öntecsbe)
vezetjük bele. Az elektronsugár hatására a tömbi anyag felmelegszik és elkezd gőzölögni, ami a vákuumtérben elhelyezett
hordozók (6. ábra) felületére (is) leválik.
KATÓDPORLASZTÁS:
A katódporlasztásos eljárás során plazmát hozunk létre a vákuumtérben. A plazma halmazállapotú anyag szabadon mozgó
elektronokat és pozitív ionokat is tartalmaz, igen jó vezető (3. ábra). A pozitív töltéssel rendelkező ionokat egy negatív
villamos töltéssel rendelkező katódba ütköztetjük. Az ionok ütközése a katód anyagából kis fématom csoportok szakít ki (5. ábra),
amelyek később a hordózó felületén válnak le.
 |
 |
 |
| 1. ábra. Munka a félvezető mikrotechnológiai tisztatérben. |
2. ábra. Turbo-molekuláris szivattyú. |
3. ábra. Plazma állapotú anyag az ún. "mágikus gömbben". |
|
 |
 |
 |
| 4. ábra. Gőzölő berendezés belseje. |
5. ábra. Ionporlasztó berendezés. |
6. ábra. Hordozóként használt Si szelet. |
A NYÁRI ISKOLA PROGRAMJA:
A nyári iskola alkalmával bemutatjuk az MFA Mikrotecnológiai Osztályán használt gőzölő és porlasztó berendezéseket.
A berendezések megismerését követően az egyik porlasztó és az egyik gőzölő berendezésen saját réteg leválasztása,
majd ennek megmérése, minősítése és az előállítás kiértékelése lesz a feladat.
Azon diákoknak javaslom a témát, akiket érdekel a plazma és valami kézzelfoghatót is szeretnének alkotni a tudományban.
|
|
|
