Global Informatics

- Информатика и вычислительная техника

Технологии ионно-лучевого и ионно-плазменного формирования тонких пленок

В процессе прохождения практики особое внимание было уделено разработкам научно-исследовательской группы №2.

Поэтому в данном разделе будут рассмотрены основные направления деятельности отдела и представлен краткий обзор разработанных устройств.

В лаборатории ионно-плазменных процессов формирования тонких пленок проводятся работы в области исследования и разработки устройств и технологий ионно-плазменного формирования тонкопленочных слоев для оптики, микро-, оптоэлектроники и износостойких, защитно-декоративных тонкопленочных структур.

Направления деятельности лаборатории

· Разработка ионных источников для процессов ионно-лучевого распыления, двойного ионно-лучевого распыления, ионно-асситированного нанесения слоев (IBAD)

· Разработка магнетронных распылительных систем и несбалансированных магнетронных распылительных систем, в том числе для процессов магнетронного распыления при пониженном давлении

· Процессы реактивного ионно-лучевого и магнетронного распыления

· Процессы несбалансированного магнетронного распыления

· Методы нейтрализации ионных пучков

· Разработка процессов ионно-плазменного нанесения отражающих структур с высокой стойкостью параметров

· Разработка составов и процессов нанесения high-K и low-K диэлектриков

· Ионная полировка оптических деталей

В лаборатории разработан ряд ионно-лучевых и ионно-плазменных устройств для технологии формирования тонких пленок: двухлучевые ионные источники, распыляющие ионные источники, ионные источники для ионно-ассистированного нанесения слоев, магнетронные распылительные системы (МРС) и несбалансированные магнетронные распылительные системы (НМРС). Разработанные ионно-плазменные устройства имеют простую конструкцию, просты в применении и нечувствительны к загрязнению. Это позволяет использовать данные устройства, как для исследований, так и в промышленности.

В лаборатории разработаны технологии ионно-лучевого и ионно-плазменного формирования тонких пленок, такие как ионно-лучевое распыление, двойное ионно-лучевое распыление, ионно-асситированное нанесение (IBAD), реактивное магнетронное распыление, несбалансированное магнетронное распыление, различающиеся диапазонами энергий ионов, плотностями токов, рабочими давлениями, и т.д.

Разработанные ионно-плазменные устройства и технологии формирования тонких пленок были внедрены на ряде предприятий и в научно-исследовательских лабораториях Республики Беларусь, бывшего СССР и других стран.

Одним из направлений деятельности лаборатории является разработка, развитие и внедрение современных технологий нанесения тонких пленок различного функционального назначения.

В области интересов лаборатории:

· технологии ионно-лучевого и ионно-плазменного нанесения многослойных структур для оптики и оптоэлектроники (пленки SiO2, ZnO, TiO2, Y2O3, Ta2O5, In2O3, AlN, Al2O3, ITO и т.д. и др.) на крупноформатные подложки;

· технологии ионно-плазменного нанесения отражающих структур (лазерные зеркала с высокой стойкостью к лазерному излучению, ИК зеркала и тепловые экраны с высокой стойкостью параметров при воздействии повышенных температур и влаги);

· технологии нанесения многослойных структур на основе тугоплавких соединений (TiB2, Si3N4, AlN, CrN, TiN, и т.д);

· разработка процессов нанесения сверхтвердых покрытий на основе алмазоподобных пленок (DLC), кубического нитрида бора (с-BN), и нитрида углерода (b-C3N4) методами IBAD, несбалансированного магнетронного распыления и двойного ионно-лучевого распыления;

· разработка составов и процессов нанесения high-K и low-K диэлектриков.

Далее представлен краткий обзор устройств, разработанных в лаборатории ионно-плазменных процессов формирования тонких пленок.

Двухлучевой ионный источник на основе ускорителя с анодным слоем

Назначение Двухлучевой ионный источник (ДИИ) на основе ускорителя с анодным слоем предназначен для формирования тонких пленок металлов, полупроводников и диэлектриков методом ионно-лучевого распыления и реактивного ионно-лучевого распыления. ДИИ также применяется для ионной очистки поверхности подложек активации поверхности. Область применения Ионно-лучевое распыление Реактивное ионно-лучевое распыление Двойное ионно-лучевое распыление Предварительная ионная очистка поверхности Ионно-ассистированное нанесение слоев Формирование переходного слоя (ion mixing) Ионное травление Описание ДИИ имеет две отдельные ступени генерации ионных пучков и формирует два независимых ионных пучка, один из которых служит для распыления материала мишени, а второй для предварительной ионной очистки подложек и ионного ассистирования. Ионный источник позволяет распылять металлические, полупроводниковые и диэлектрические (SiO2, BN, графит, и т.д.) мишени. Для формирования многослойных структур в едином вакуумном цикле ионный источник может оснащаться вращаемым мишенедержателем с четырьмя мишенями из различных материалов. Использование смесей инертных и реактивных газов (кислород, азот, и т.д.) позволяет получать компонентные пленки при распылении металлических мишеней. ДИИ может быть изготовлен как круглой, так и протяженной геометрии. Конструкция ДИИ может быть выполнена для фланцевого или внутрикамерного размещения. Характеристики ионного источника с мишенью Æ 80 мм Распыляющая ступень: Анодное напряжение 450 - 6000 В Энергия ионов 300 - 2000 эВ Ток разряда до 300 мА Ток ионного пучка до 250 мA Рабочее давление 0.01 - 0.06 Па Расход газа до 40 мл/мин Рабочие газы Ar, O2, N2, CH4 и т.д. Скорость нанесения слоев до 0.8 нм/c Ассистирующая ступень: Анодное напряжение 450 - 3000 В (максимальное - 6000 В) Энергия ионов 300 - 1000 эВ (максимальная - 2000 эВ) Ток ионного пучка до 120 мA Рабочее давление 0.01 - 0.06 Па Расход газа до 30 мл/мин Рабочие газы Ar, O2, N2, CH4 и т.д.

Магнетронная распылительная система несбалансированного типа МАС-80

Назначение Предназначена для нанесения слоев металлов и соединений методами магнетронного и реактивного магнетронного распыления в условиях ионного ассистирования. Описание В магнетронной распылительной системе несбалансированного типа МАС-80 основная магнитная система формирует сбалансированную конфигурацию магнитного поля на поверхности мишени. Дополнительный соленоид используется для управления распределением магнитного поля в области мишень - подложка. Эта конфигурация позволяет управлять плотностью ионного тока на подложку, и также отношением ион/атом на поверхности конденсации путем изменения уровня несбалансированности магнетрона. Характеристики (мишень Æ 80 мм): Напряжение разряда 300 - 600 В Ток разряда до 4.0 А; Рабочее давление 0.02 - 0.5 Па; Плотность тока подложки до 15 мA/cм2 Коэффициент несбалансированности (K) 1.0 - 8.0 Рабочие газы инертный или смесь инертного и реактивного (O2, N2, CxHy) газов Расход газа до 40 мл/мин; Размер мишени Æ 80 мм* * По требованию заказчика размер мишени может быть изменен в диапазоне от 60 до 160 мм.

Технология ионно-плазменного нанесения многослойных оптических покрытий с высокой стойкостью параметров

Назначение Технология предназначена для нанесения многослойных структур тонких пленок металлов, и соединений методами ионно-лучевого, магнетронного, реактивного ионно-лучевого, реактивного магнетронного распыления и непосредственного нанесения из пучка. Преимущества Возможность нанесения многослойных структур в едином вакуумном цикле; Возможность нанесения слоев металлов, полупроводников и диэлектриков; Возможность нанесения компонентных слоев с сохранением стехиометрии; Возможность нанесения слоев на различные подложки, включая полимеры; Повышение адгезии слоев к подложке и межслойной адгезии за счет применения технологии ионного перемешивания (ion mixing) и ионной очистки; Высокая управляемость характеристиками наносимых слоев. Применение Изготовление лазерных зеркал с высокой стойкостью к лазерному излучению Изготовление оптических фильтров с высокими трибологическими свойствами Изготовление ИК зеркал и тепловых экранов с высокой стойкостью параметров при воздействии повышенных температур и влаги. Характеристики Пленкообразующие материалы Al, Cu, Ag, Ti, In, Ta, Si, TiO2, SiO2, AlN, In2O3, Ta2O5, Al2O3, и др. Количество различных слоев, наносимых в едином вакуумном цикле до 4 Размеры подложки до 500 мм Количество одновременно обрабатываемы подложек 60´48 мм до 200 шт

DC-RF исследовательская Магнетронная распылительная система

Назначение Предназначена для нанесения слоев диэлектриков и сегнетоэлектриков и им подобных соединений методами магнетронного, реактивного ВЧ, импульсного магнетронного распыления и распыления на постоянном токе. Описание В данной магнетронной распылительной системе используются мишени диаметром 36 мм. Использование мишеней такого размера позволяет минимизировать затраты на проведение научных исследований за счет стоимости распыляемых материалов, аппаратуры питания и использования малогабаритных вакуумных постов. Характеристики (мишень Æ36 мм): Напряжение разряда 300 - 600 В Ток разряда до 1.0 А; Рабочее давление 0.02 - 0.5 Па; Плотность тока подложки до 5 мA/cм2 Рабочие газы инертный или смесь инертного и реактивного (O2, N2, CxHy) газов Расход газа 60 мл/мин; Размер мишени Æ 36 мм* * Размер мишени может быть увеличен 160 мм.

Перейти на страницу: 1 2

Статья в тему

Связной передатчик 156 МГц, 10Вт, G2B, F1D
Радио- это результат работ и открытий ряда учёных и инженеров, изучающих природу электромагнитных процессов. В конце девятнадцатого века Генрих Герц, пользуясь работами Максвелла, показал возможность излучения электромагнитной энергии проводом, по которому протекает переменный т ...

Главные разделы


www.globalinformatics.ru © 2020 - Все права защищены!