이온살 공술서 - 옥스포드 계기 플라스마 기술에 의하여 응용 그리고 이점

커버되는 토픽

개관
이온살 근원은 무엇입니까?
옥스포드 계기에서 이온살 근원
     격자
     Neutralisers
기본적인 이중 이온살 침을 튀기기 약실 준비
이온살 공술서를 사용하는 물자의 공술서
옥스포드 계기에서 공구를 사용하는 필름의 통제 속성 그리고 성장
이온살 공술서와 저압 환경
이온살 공술서와 지상 전 청결한과 필름 긴장 통제
이온살 예금된 필름의 질
이온살 공술서의 신뢰도 그리고 재현성
이온살 공술서의 응용
     레이저 바 코팅
     단 하나 구멍 필터
     3개의 구멍 미러
     반지 레이저 자이로스코프
개요

개관

이 서류는 이온살 기술의 검토를 제출합니다. 이 검토에서 플라스마 증발 (PVD)와 같은 기술에 비교될 때 제출될 것입니다 공술서 프로세스를 위해 이온살 기술 사용의 주요 응용 프로그램 그리고 이점은. 이온살이 어떻게 의 생성되는지 에서 시작하기 위하여는, 개관은 기술될 것입니다. 이것은 이온살 기술의 몇몇 유리한 응용에 대한 프리젠테이션 그리고 면담에 그 때 선행될 것입니다.

이온살 근원은 무엇입니까?

필수적으로, 이온살 근원은 격자의 세트와 맞은 플라스마 근원이어 추출되는 이온의 스트림을 가능하게 하. 우리의 이온살 근원에는 뒤에 오는 3개 주요 부속이 있습니다: 출력 약실, 격자 및 neutraliser.

이온은 출력 약실에서 RF 필드를 가스 (일반적으로 아르곤)를 복종시켜서 생성합니다. 가스는 그것의 주위에 RF에 의하여 강화된 코일 안테나를 가진 석영 또는 반토 약실로 공급됩니다. 이온과 전자로 가스 원자를 끊을 충분한 에너지가 있을 때까지 자유로운 전자가 RF 필드에 의하여 흥분합니다; 이것은 "유도 연결 "로 불립니다. 가스는 이렇게 이온화되고 플라스마는 설치됩니다. 안테나에 철저한 RF 전압은 높은 가치를 도달할 수 있습니다. 이온에 대한 이 전압의 효력은 높게 격려한 이온을 만들 정전기힘일 수 있습니다. 이온샘이 이 효력에 의하여 시작하게 쉬워던 시켰더라도, 이 이온은 침을 튀기고, 그것을 손상을 입히고 프로세스에 있는 오염을 만들어서 이온샘을 침식할 것입니다; 이것은 "전기 용량 연결"로 불립니다.

옥스포드 계기에서 이온살 근원

옥스포드 이온샘에서는, 전기 용량 연결은 석영 약실 안쪽에 정전기 RF만 자석 분대가 가스 원자로 에너지를 옮기는 것을 허용하도록 방패를 두어서 억압됩니다. 정전기 방패는 이온샘 입력에서 RF 안테나의 코일을 통해 생성된 전기장을, 방지합니다. 그것은 또한 RF 힘의 플라스마 세대 효율성을 가리고 감소시킬 수 있던 석영 플라스마 관의 안에 예금에서 어떤 지속적인 수행 코팅든지 끊는 것을 돕습니다.

격자

격자의 역할은 필수적으로 높은 각측정속도를 가진 이온을 가속하기 위한 것입니다. 전형적으로, 우리의 격자 세트는 2개 3개의 격자로 만듭니다 (숫자 1a를 보십시오). 격자에는 수많은 가늠구멍을 가진 특정 구멍 패턴이 있습니다; 光速를 형성하는 모든 개별적인 beamlets의 조합입니다. 간 격자 별거와 격자 곡율은 또한 침을 튀길 표적 규모 또는 공술서 비율에 따라서, 예를 들면 요구된 응용에 따라서 중요합니다.

추출될 수 있는, 분명한 에너지를 가진 격자를 통해 이온샘에서 격자 구조물의 어떤 중요한 부식도 일으키는 원인이 되지 않으며 느린 (찬) 이온 (<1eV)를 가진 저온 플라스마가 우리의 이온샘에 의하여 생성합니다.

3개의 격자 시스템을 고려하면, 격자를 통해 특정 적용되는 전위차 또는 전압은 이온을 원동력을 제공합니다. "가리개 그리드"에게 불린 플라스마와 접촉하여 안 격자는, 光速 전압 또는 에너지를 놓는 것입니다. 이것은 긍정적인 잠재력 상대적인 지상에 놓입니다. 한 번 가리개 그리드 구멍을 통해서, 부정 잠재력 상대적인 지상은 그러므로 가리개 그리드에 관련된 훨씬 더 부정 이온을 가속하기 위하여 이용되고. 총 전위차 光速를 위한 적출 전압을 나타냅니다. 제 3 의 "감속기" 격자 및 도움 光速 시준은 일반적으로 (光速의 분기를 감소시킵니다) 지상에 놓이고, 후에 흐르는 전자를 억압하고 가속기 격자 및 안에 침을 튀긴 물자 뒤의 redeposition를 근원 감소시킵니다. 이것은 격자 청소를 위해 차례차례로 가동불능시간 사이 기간을 증가시키고 또한 격자 정리를 쉽게 합니다. 추출한 이온의 마지막 에너지는 세트 光速 에너지와 동등합니다 (V)B (숫자 1b를 보십시오).

숫자 1. 3개의 격자 光速 대형 구조물

Neutralisers

마지막으로, 옥스포드 이온샘을 만들어 내는 제 3 의 성분은 기본적으로 이온의 상호적인 반발작용을 통해 光速 분기를 일으키는 원인이 되는 공간 책임 효력을 감소시키기 위하여 光速에 있는 이온의 책임을 및 조명한 웨이퍼 또는 표적의 비용을 부과를 방지하기 위하여 균형을 잡는 전자 근원인 neutraliser입니다. 일반적으로, 근원에서 이온 보다는 추가 전자는 중립 원자를 형성하기 위하여 이들이 이온 스트림에 일반적으로 직접 결합하지 않다 그러나, neutraliser에서 방출됩니다. 光速 분기는 많은 매개변수, V (光速 전압)B, I (光速 현재)B, V (가속기 전압)A, I (neutraliser 현재)N, 등등의 기능이고 또한 약실 압력을 가능한한 낮게 지키는 1가지의 이유 인 약실 압력에 따라서 뿌리는 가스에 의해 영향을 받습니다. 상호 작용은 복잡하 요구되는 결과가 장악될 때까지 최적화는 각종 매개변수를 균형을 잡기의 프로세스입니다.

기본적인 이중 이온살 침을 튀기기 약실 준비

기본적인 DIBS (침을 튀기는 이중 이온살) 약실 준비는, 아래 숫자 2를, 구성하고 있습니다 예금 필름의 오염을 피하기 위하여 정확하게 최소 넘쳐 흐름에 표적에 중화한 이온살을 집중시키는 공술서 근원 봅니다. 이것은 금속 대위를 위한 Au 크롬, TI, Pt, Fe와 같은 자석 물자 SiO 항공 연락 장교, 등등과 같은 지휘관, Ni, 등등 또는2 유전체들과 같은23 물자를 예금될 가능하게 합니다 (명부는 비 철저합니다).

그것은 또한 각종 기능을 성취할 수 있는 식각 근원/지원 구성하고 있습니다: 그것은 (또는 이온 선반) 기질을 식각하기 위하여 이용될 수 있습니다; 그것은 공술서 프로세스에 물리 적이고 그리고/또는 화학적 효과에 의하여 필름 속성 또는 화학량론을 향상하거나 변경할 수 있는 정력적인 이온을 예금 필름을 포격해서 "원조"를 제공할 수 있습니다; 그것은 또한 공술서 이전에 기질의 전 청결한 낮 에너지로 사용될 수 있습니다. 때때로, 이 근원은 ` 열' 예금 물자의 화학 수정을 위한 활성화된 급진파의 플라스마 근원으로 격자 없이 기질의 물리적인 사격을 극소화하고 있는 동안 사용됩니다.

지원 또는 식각이 프로세스를 위해 요구되지 않는 공술서를 위한, 또는 아무 공술서도 요구되지 않는 에칭/맷돌로 가/표면 수정 공구로 Ionfab 공구는, 또한 상기 이온샘의 단지 하나 또는 그 외로 공급될 수 있습니다.

숫자 2. Ionfab 시스템의 개략도 전망

이온살 공술서를 사용하는 물자의 공술서

예금된 몇몇은의 일반적인 물자 항공 연락 장교 TaO,23 SiO 및25 TiO와 같은2 산화물입니다2 (일반적으로를 가진 항공 연락 장교23, Ta, Si, SiO2 및 TI 표적에서 그리고2 가공 가스에 추가되는 O). 실제로, O는2 약실로 또는 공술서 및 또는 지원 근원을 통해 직접 소개될 수 있습니다; 이것은 화학량론 유전체들이 침을 튀기기 도중 산소 소모가 대체되는, stochiometric 절연성 표적에서 또는 산소 방위 지원 光速 또는 플라스마가 이용되는 경우에에 기질에 또는 기질 표적에, 이동 도중 있을 수 있던 침을 튀긴 금속 원자가 어떤 점에서 산화되는 민감하는 최빈값에 있는 금속 표적에서 어느 쪽이든이라고 예금되는 것을 허용합니다. 제2 소스는 또한, 예를 들면에 필름의 향상한 접착을 달성하거나 필름을 더 densify 위하여 공술서 도중 천연 산화물을 전 청결한 이용될, 기질을 위해 또는 물리적인 지원 제거하도록 수 있습니다.

동일은 질화물 공술서, 약실 또는 지원 근원에 있는34 죄악 표적 그리고34 N를 사용하여 예를들면2 죄악을 위해 행해질 수 있습니다. 그 외,' 이국 추가 `, 물자는 MgF LaF,2 NbO,3 ZrO2,5 YO,3 HfO2 YF3 등등2 과 같은3 또한 (침을 튀기는 민감하고는 그리고/또는 지원한) 이온살에 의해, 예금될 수 있고 명부는 가공 가스 비율의 극단적으로X 정확한 통제가 아주 특정 열전 속성이 과민한 열 화상 진찰 응용을 위해 달성되는 것을 허용할 것을 요구하는 VO와 같은 물자를 포함합니다.

옥스포드 계기에서 공구를 사용하는 필름의 통제 속성 그리고 성장

우리의 공구는 또한 기질이 침을 튀기 유출 방향에 관련된 자전하고 경사되는 것을 허용해 지상 지세학에 공술서를 위한 막성장/속성 뿐 아니라 단계 엄호 통제의 "더 조정을" 가능하게 하. 공술서 비율은 증발 보다는 더 낮, 그러나 이것은 훨씬 재생 가능한 예상할 수 있는 공술서 비율을 가진 매우 추가 통제를 허용해 아주 정확한 간격 통제를 시기를 정해서 단순히 허용하. 물자는 또한 증발 보다는 매우 저온 환경에서 침을 튀기고 예금됩니다. 실제적인 기질 온도는 이렇게 후부 냉각 기능을 공급된 헬륨을 사용하여 가공 도중 아주 낮은 유지될 수 있습니다.

이온살 공술서와 저압 환경

이온살 공술서는 침을 튀기는 표준 자전관 보다는 매우 저압 환경에서 (-4 10 Torr 범위에서 또는 낮추십시오) 달립니다, 그래서 필름에 있는 가스 (예를들면 Ar) 포함이 무엇이든에 의하여입니다 매우 문제의 더 적은 침을 튀깁니다 (것처럼 또한 증발을 위해 확실했던). 이온과 또한 침을 튀긴 물자의 thermalisation를 또한 억제하는 침을 튀긴 물자의 비열한 자유로운 경로는 예금 원자 운동 에너지의 결과로, 증발된 원자의 경우에 매우 높이 증가시킵니다, 그러므로 매우 (전형적으로 1에서 100 eV 사이) 보다는, 예를 들면.

이온살 공술서와 지상 전 청결한과 필름 긴장 통제

기질 준비 및 또는 필름 긴장부터 두꺼운 필름을 위한 접착에 있는 문제의 원인은 일반적으로 입니다, 이온살 공술서는 두번째 이온샘에 의하여 전 청결하기도 하고 필름 긴장 통제 표면을 제공할 수 있습니다. 더욱, 이온살 공술서는 수시로 증발에서 보인 "분산"의 문제 때문에 손해를 입지 않습니다.

이온살 예금된 필름의 질

예금한 필름 질은 광학 및 기계적인 종류로 분할될 수 있습니다:
박막의 광학적 성질은 뒤에 오는 질이 특징입니다:

  • (흩어진 가치 및 균질성과 관련되었던) 투과율
  • (투명도 속성과 관련되었던) 흡수
  • (표면 거칠기 및 양 결점과 관련되었던) 살포

우리의 전용 이온살 광학적인 coaters는 매끄러운 필름 공술서에 좋은 살포 손실 결과 감사를 줍니다. Si 웨이퍼에 숫자 3 아래 쇼 SiO와 TiO의2 산화물 층2 의 몇몇 보기. Si 웨이퍼에 예금된 죄악을 위한 0.22nm34 rms의 표면 거칠기는 또한 측정되었습니다.

AFM에 의하여 숫자 3. 표면 거칠기 평가 측정

이온살 공술서의 신뢰도 그리고 재현성

그러나, 우수한 필름 매끈함 이외에, 동일 결과가 예금될 다음 필름을 위해 장악될 것인 경우에 이온살 공구에는 믿을 수 있는 재생 가능한 근원이 있어야 합니다. 다중층 코팅을 예금할 때 필름 둘 다 간격과 R.i. 재현성은 아주 중요합니다.

아래 숫자 4에서 8"25 에 측정된 3개의 연속적인 실행 이상 TaO 공술서를 Si 웨이퍼에 예금된 웨이퍼 보입니다. 숫자 5는 동일 3개의 연속적인 공술서 실행에 장악된 대응 R.i. 반복성을 보여줍니다. 숫자 6은 ±0.1% R.i. 균등성을 가진34 Si 웨이퍼에 100mm 이상 죄악 공술서 균등성의 보기를 보여줍니다. 숫자 7은 5mm 가장자리 배타를 가진 ±0.1%2 더 낫게 R.i. 균등성을 가진 Si 웨이퍼에 200mm 이상 SiO 공술서 균등성의 보기를 보여줍니다. TaO 공술서와 비교된 光速 분기에 영향을 미치는 다른 플래튼 두 및 光速25 매개변수와 곡선의 다른 단면도가 연결된다는 것을 관찰될 수 있습니다.

200mm Si 웨이퍼25 에 3개의 연속적인 실행 이상 숫자 4. TaO 공술서 균등성

3개의 연속적인 실행 이상 TaO R.i.25 를 위한 숫자 5. 반복 가능 분산

Si 웨이퍼에34 100mm 이상 숫자 6. 죄악 공술서 균등성

Si 웨이퍼에2 200mm 이상 숫자 7. SiO 공술서 균등성

이온살 공술서의 응용

몇몇 보기는 응용의 우리의 공구가를 위해 사용되고 있다 아래에 보여집니다:

  • 레이저 바 코팅
  • 단 하나 구멍 필터
  • 3개의 구멍 미러
  • 반지 레이저 자이로스코프

레이저 바 코팅

  • 두 면 전부에 개별적인 바를 위한 레이저 바 코팅: 8개의 층 (AR) TaO/SiO 코팅을 가진 이중 파장25 반사 방지 코팅2 매개변수.
  • 전송 @532nm: 99.815%
  • 전송 @1064nm: 99.390%

숫자 8. TaO/SiO를 입히는 8개의 층을 가진 반대로 반영 코팅 (AR25) 코팅2.

단 하나 구멍 필터

아래 숫자 9에서 이론적인 투과율 분광 광도계로 측정된 것과 같이 예금한 다중층 검사와 함께 MacLeod로 산출되는 것과 같이 보일 수 있습니다

  • 삽입 손실 - 0.08dB를 뾰족해지십시오
  • FWHM = 2.021nm
  • 센터 파장: 1553.4 nm,
  • 40 QW

숫자 9. 단 하나 구멍 투과율

3개의 구멍 미러

숫자 10 아래 쇼 삽입 손실 검사 대 파장.

  • 센터 파장 1549.8nm (ITU = 1549.72nm)
  • 패스 대역 대역폭 (@ - 0.5dB) = 1.07nm
  • 악대 대역폭을 (@ - 25dB) = 2.7nm 중단하십시오
  • 삽입 손실 (@1549.7nm: 193.45THz) = -0.086dB

숫자 10. 삽입 손실 검사 대 3개의 구멍 미러를 위한 파장

반지 레이저 자이로스코프

숫자 11 아래 45°에 633nm를 위해 디자인되는 미러의 쇼 전송 검사.

  • 미러 손실 <60ppm
  • 균등성 <±0.0005
  • 표면 거칠기 <1Å

숫자 11. 45°에 633nm를 위해 디자인되는 미러의 전송 검사

몇몇은의 우리의 고객 그들의 반지 레이저 자이로스코프 미러를 위한 20 ppm 이하 총 손실을 달성했습니다. 청정실 환경 및 가공 최적화 뿐 아니라 시스템은 준비 최소치에 둘 총 손실의 순서를 따라 중요합니다.

응용의 명부는 보이는 약간 보기에 광대합니다. 다중층 코팅의 많은 모형은 가능하, 요구된 코팅, 처리량 및 질의 모형에 따라서, 각종 방법은 감시와 수정 결정 모니터 제자리 광학적인 감시와 같은 그들의 성장 통제하기를 제공될 수 있습니다.

개요

상기 보였다 것과 같이, 이온살 공술서에 의해 제안된 주요 이득은:

  • 높은 지상 질
  • 조밀한 매끄러운 필름
  • 아주 낮게 뿌리기
  • 아주 낮게 광학적인 손실
  • 가공 반복성을 달리는 아주 좋은 실행
  • 우수한 균등성
  • 최대 유연성
  • 채용 범위

근원: 옥스포드 계기 플라스마 기술.

이 근원에 추가 정보를 위해 옥스포드 계기 플라스마 기술을 방문하십시오.

Date Added: Nov 25, 2010 | Updated: Sep 24, 2013

Last Update: 24. September 2013 05:43

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