Technologia cienkowarstwowa

dr K.Marszałek 1

Physical Vapour Deposition

Evaporation

Dlaczego w próżni?

1. topiony materiał wrze w niższej temperaturze

2. zmniejsza się proces utleniania wrzącej powierzchni

3. zmniejsza się liczba zanieczyszczeń w warstwie

p = 10-3 Tr 5cm

p = 10-4 Tr 45cm

p = 10-5 Tr 5m

Technologia cienkowarstwowa

dr K.Marszałek 2

Istotne czynniki i parametry procesu naparowania

- ciśnienie gazów resztkowych

- szybkość wyparowywania

- szybkość wzrostu warstwy (deposition rate)

- rodzaj źródła par

- temperatura źródła

- temperatura podłoża

- odległość i wzajemne usytuowanie źródła par i podłoży

- rodzaj podłoży

d

d > d <

Technologia cienkowarstwowa

dr K.Marszałek 3

dvkTmvkTa

m

N

dN)2/exp()(

)( 2/1

Technologia cienkowarstwowa

dr K.Marszałek 4

Metody wytwarzania i nanoszenia warstw.

Wytwarzanie warstw wierzchnich.

- hartowanie powierzchniowe: lanca palnika plazmowego (plazmotron Ar, +C,+N2)

laser IR

wiązka elektronów

wiązka jonów (implantacja)

(grubość do 1 mm)

- obróbka jonowa cieplno dyfuzyjna

Technologia cienkowarstwowa

dr K.Marszałek 5

Nagrzewanie indukcyjne Metoda „flash”

Parowanie związków

• bez dysocjacji: B2O3, SiO2, WO3, MgF2

• z dysocjacją: Al2O3 (Al, O, AlO, Al2O, O2, (AlO)2); SiO2 (SiO, O2, Si)

• Parowanie stopów i wyrównywanie składu

• Parowanie reaktywne

• Parowanie równoczesne (coevaporation)

Technologia cienkowarstwowa

dr K.Marszałek 6

Materiały metaliczne: W, Mo, Ta, Ti ; tygle grafitowe

Materiały tygli: ThO2 (Tmax= 2500oC); BeO (1900oC);

ZrO2 (2200oC); Al2O3 (1900oC);

MgO (1900oC); SiO2 (1100oC); TiO2 (1600oC) BN, BN+TiB2

Technologia cienkowarstwowa

dr K.Marszałek 7

Przykłady parowników do naparowania termicznego (1)

Technologia cienkowarstwowa

dr K.Marszałek 8

Przykłady parowników do naparowania termicznego (2)

(A) hairpin source, (B) wire helix, (C) wire basket, (D) dimpled foil, (E) dimpled foil with alumina coating, (F) canoe type.

Technologia cienkowarstwowa

dr K.Marszałek 9

Działo elektronowe

Technologia cienkowarstwowa

dr K.Marszałek 10

Electron Beam Sources

Technologia cienkowarstwowa

dr K.Marszałek 11

Działa użyte do naparowania badanych próbek filtrów interferencyjnych

Działo elektronowe WE-10/06M

Działo elektronowe УЗЛИ-4

Działo jonowe ЛИДА-4

Technologia cienkowarstwowa

dr K.Marszałek 12

Parowniki wysokiej mocy

Technologia cienkowarstwowa

dr K.Marszałek 13

Parowniki wysokiej mocy

ESV 14/Q

ESV 18/UHV

Technologia cienkowarstwowa

dr K.Marszałek 14

Technologia cienkowarstwowa

dr K.Marszałek 15

Technologia cienkowarstwowa

Technologia cienkowarstwowa

dr K.Marszałek 16

Parowanie równoczesne

Technologia cienkowarstwowa

dr K.Marszałek 17

Działo elektronowe

S. von Schiller,

Proc 7th Int. Conf. Vac. metall., Tokyo (1982)

Technologia cienkowarstwowa

dr K.Marszałek 18

Dwukomorowy układ do metalizacji opakowań

kosmetyków metodą naparowania

Fabryka Kosmetyków

Hean

Technologia cienkowarstwowa

dr K.Marszałek 19

SYRUS II- Calottes with Collar

• Collar only required for 2nd

surface [Top-Coat]

• Simple plug-in system

• No individual covering of

substrates

Technologia cienkowarstwowa

dr K.Marszałek 20

SYRUS II- Substrate Carrier and Distribution Mask

• 222 Substrates ø 55 mm

• 188 Substrates ø 60 mm

• 168 Substrates ø 65 mm

• 144 Substrates ø 70 mm

• 128 Substrates ø 75 mm

• 120 Substrates ø 80 mm

Technologia cienkowarstwowa

dr K.Marszałek 21

SYRUS II- Electronbeam Evaporator HPE-6

• HPE-6 center of chamber

• Easy dismantling and re-

installation of the electron gun

• No change in position in case of

electron gun’s exchange

• Crucible drive and electrical

connections just below electron

gun

Technologia cienkowarstwowa

dr K.Marszałek 22

SYRUS II-General View

• Electronbeam evaporator HPE

-6 positioned in the chamber’s

center

• Ion source with water-cooled

anode

• IR temperature measuring

• Improved position of MEISSNER trap

Technologia cienkowarstwowa

dr K.Marszałek 23

SYRUS II- Ion Source

• Water cooled anode

• Shutter

• Controller / Power supply