Lo stress del film di rivestimento

Lo stress del film di rivestimento

I. classificazione dello stress da film e cause di stress

Lo stress interno può essere suddiviso in stress interno di deposizione e stress interno aggiuntivo. Il primo è Nel processo di formazione del film, i difetti strutturali e gli effetti termici formati nel film quando i nuclei di cristallo si fondono tra loro sono indotti

. Quando gli atomi di fase gassosa vengono iniettati nel substrato, durante il processo di formazione del film viene rilasciata una grande quantità di calore . Questa quantità di calore equivale a una tempra del substrato, con conseguente generazione di stress e allo stesso tempo

Poiché il vapore forma il nucleo nello stadio iniziale della deposizione del substrato, la tensione superficiale dei grani rende i grani adiacenti coalizzarsi e formare granuli più grandi , questa coalescenza, farà diminuire la sua energia superficiale, diminuirà la superficie, restringerà il grano e il substrato. dalla coalescenza e restringimento, causando così il film a produrre stress interno di condensazione. Quest'ultimo è dovuto alla formazione del film dopo lo scoppio

Esposto all'atmosfera o all'atmosfera nella camera di rivestimento, il film prodotto dall'ossidazione. Le tre risposte di cui sopra Se la forza agisce sotto forma di sollecitazione di trazione o di compressione, si verificherà all'interfaccia di base della membrana

Generazione dello sforzo di taglio. Quando lo sforzo di taglio è abbastanza grande da superare l'adesione tra le interfacce della base della membrana, la membrana si incrinerà.

Deformazione o spargimento, in modo da abbinare correttamente il film e il substrato, ridurre lo stress termico del film, la corretta formulazione del film Nel processo di deposizione, la chiave per resistere è ridurre lo stress interno o fare in modo che i due sforzi compensino ciascuno altro è anche migliorare l'adesione del film.

2. Il metodo per ottenere film a basso stress

Per ottenere film a bassa sollecitazione, è possibile adottare le seguenti misure nella preparazione della membrana :

(1) Selezionare la corretta temperatura del supporto per ridurre lo stress termico

La scelta tra riduzione dello stress termico dovrebbe essere scelta quando la temperatura del substrato, ma dovrebbe anche scegliere di diminuire lo stress interno più elevato a causa della bassa struttura del film di metallo a basso punto di fusione è lo stress interno piccolo, lo stress termico svolge un ruolo principale in questo momento, come il preparazione di film superconduttori come piombo di stagno di indio, substrato a stress termico di elio liquido può essere zero, quindi il metallo a basso punto di fusione, dovrebbe scegliere una temperatura inferiore del substrato su altri tipi di metallo, la temperatura del substrato dovrebbe scegliere un po 'più alto, così come per raggiungere lo scopo di ridurre lo stress interno

Inoltre, una ragionevole selezione di membrana e substrato, in modo che il coefficiente di dilatazione termica dei due materiali sia vicino al film, è anche un modo per ridurre lo stress termico

(2) Selezione corretta della pressione del gas residua

La deposizione del film, la pressione del gas residuo è troppo elevata, aumenterà la probabilità di collisione tra le molecole di vapore e di gas residuo, che non solo influisce sulla velocità di deposizione, ma è causata anche da fenomeni di scattering di collisione prodotti dalla struttura casuale della membrana e rendono lo strato di membrana poroso , facile all'ossidazione della membrana, anche all'interno dello strato di membrana per generare bolle, quindi la pressione del gas residuo interno di rivestimento è sfavorevole ed esorbitante, scegliere in 10 ^-3 -10 ^-4 Pa è appropriato

(3) Scelta del tasso di deposito

La velocità di deposizione dipende dalla temperatura, dalla forma, dalle dimensioni, dalla distanza e dalla capacità di evaporazione dell'elemento di fonte di evaporazione . La scelta del tasso di deposito dovrebbe considerare non solo i requisiti di prestazione e lo stress del film, ma anche il processo

Requisiti. Per film metallici conduttivi, la velocità di deposizione può essere selezionata per essere più grande, come la pellicola, la dimensione della grana il più piccola possibile, il nodo Struttura compatta, l'ossidazione debole, la superficie luminosa e liscia, una buona conduttività elettrica. Sulla pellicola di resistenza per aumentare il film sink La corretta ossidazione della membrana è necessaria per la stabilità del prodotto. Pertanto, il tasso di deposito può essere rallentato Alcuni. Poiché la maggior parte delle membrane dielettriche sono ossidi o altre membrane composte, si rompono quando ossidate. Oppure con il riscaldatore produce una reazione chimica, entrambi si preoccupano della temperatura della sorgente evaporativa, e la conduzione del calore del film dielettrico è scarsa, soffrono quando il calore evaporativo non è uniforme, dovrebbero usare di conseguenza una velocità di deposizione più lenta.

(4) Scelta dello spessore del film e angolo di incidenza del vapore

La relazione tra lo spessore del film e lo stress medio residuo è mostrata in figura1-2-7. Lo spessore del film supera i 100nm Quando lo stress non cambia. Tuttavia, la forza di taglio dovuta allo stress all'interfaccia membrana - base

È direttamente proporzionale allo spessore del film, quindi la forza di taglio può essere maggiore dell'adesione quando lo spessore del film è troppo grande, con conseguente perdita del film .

Figura1-2-7 La tensione media residua durante l'evaporazione e la polverizzazione di film d'argento

È anche molto importante selezionare l'angolo di incidenza del vapore, per le apparecchiature con piccola distanza di evaporazione, l'angolo di incidenza

Per ridurre l'angolo di incidenza, è meglio depositare meno substrati

È necessario. L'angolo di incidenza non dovrebbe in genere superare i 15 ° . Naturalmente, può anche superare la ragionevole impostazione del telaio del pezzo base . Per risolvere questo problema.

( 5) Controllo appropriato ed eliminazione di ulteriori tensioni interne

Lo stress interno aggiuntivo è principalmente lo stress da compressione, che può essere appropriato in base alle proprietà di stress del film prodotto durante la deposizione

Il controllo e la regolazione, come ad esempio il film ha una tensione di trazione maggiore, possono rendere lo stress aggiuntivo per ottenere una maggiore varietà . La compensazione reciproca delle sollecitazioni.

Inoltre, dopo la deposizione del film, un adeguato isolamento termico può essere effettuato nella camera sottovuoto, in modo da stabilizzare la struttura interna del film e formare sulla superficie una pellicola purissima molto sottile. È anche importante mantenere il film appena depositato come il minimo o l'assenza di esposizione all'atmosfera, specialmente quando la temperatura del substrato è molto più alta della temperatura ambiente