Přehled metod depozice a povrchových

Podobné dokumenty
Plazmové metody Materiály a technologie přípravy M. Čada

galvanicky chemicky plazmatem ve vakuu Vrstvy ve vakuu MBE Vakuová fyzika 2 1 / 39

Plazmatické metody pro úpravu povrchů

TENKÉ VRSTVY. 1. Modifikací povrchu materiálu (teplem, okysličením, laserem,.. 2. Depozicí (nanášením)

Vakuové metody přípravy tenkých vrstev

Využití plazmových metod ve strojírenství. Metody depozice povlaků a tenkých vrstev

Anotace přednášek LŠVT 2015 Česká vakuová společnost. Téma: Plazmové technologie a procesy. Hotel Racek, Úštěk, 1 4. června 2015

Vybrané technologie povrchových úprav. Metody vytváření tenkých vrstev Doc. Ing. Karel Daďourek 2008

Fyzikální metody depozice KFY / P223

Technologie a vlastnosti tenkých vrstev, tenkovrstvé senzory

Tenké vrstvy pro lékařství 1. Laserové vrstvy ( metody přípravy vrstev, laser, princip metody pulzní laserové depozice PLD, růst vrstev, )

TECHNOLOGICKÉ PROCESY PŘI VÝROBĚ POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ III.

Iradiace tenké vrstvy ionty

FYZIKA VE FIRMĚ HVM PLASMA

Základní typy článků:

Plazmová depozice tenkých vrstev oxidu zinečnatého

Metody depozice povlaků - CVD

Tenká vrstva - aplikace

Mikro a nanotribologie materiály, výroba a pohon MEMS

DOUTNAVÝ VÝBOJ. Další technologie využívající doutnavý výboj

Depozice tenkých vrstev I.

Metody depozice tenkých vrstev pomocí nízkoteplotního plazmatu

ANALÝZA POVLAKOVANÝCH POVRCHŮ ŘEZNÝCH NÁSTROJŮ

Vytváření tenkých speciálních vrstev metodou plazmochemické depozice z plynné fáze

Tenké vrstvy. metody přípravy. hodnocení vlastností

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně Fakulta technologická. Ing. Ondřej Hudeček Ing. Tomáš Sedláček, PhD.

Plazma v technologiích

Chemické metody plynná fáze

TVORBA MOTIVŮ TENKOVRSTVÝMI METODAMI

Technologie CMOS. Je to velmi malý svět. Technologie CMOS Lokální oxidace. Vytváření izolačních příkopů. Vytváření izolačních příkopů

TECHNOLOGICKÉ PROCESY PŘI VÝROBĚ POLOVODIČOVÝCH PRVKŮ II.

Přednáška 8. Chemické metody a fyzikálně-chemické metody : princip CVD, metody dekompozice, PE CVD

Nanokrystalické tenké filmy oxidu železitého pro solární štěpení vody

PRINCIPY ZAŘÍZENÍ PRO FYZIKÁLNÍ TECHNOLOGIE (FSI-TPZ-A)

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ

Lasery v mikroelektrotechnice. Soviš Jan Aplikovaná fyzika

POZVÁNKA NA EXKURZI PRO ZÁJEMCE O ŘEŠENÍ DP, BP VE SPOLUPRÁCI S VÚAnCh

Přednáška 3. Napařování : princip, rovnovážný tlak par, rychlost vypařování.

Co je litografie? - technologický proces sloužící pro vytváření jemných struktur (obzvláště mikrostruktur a nanostruktur)

REAKTIVNÍ MAGNETRONOVÉ NAPRAŠOV. Jan VALTER HVM Plasma s.r.o.

Mikro a nano vrstvy. Technologie a vlastnosti tenkých vrstev, tenkovrstvé sensory - N444028

Chemické metody přípravy tenkých vrstev

Úpravy brýlových čoček. LF MU Brno Brýlová technologie

Plazmové depozice povlaků. Plazmový nástřik Plasma Spraying

OTĚRUVZDORNÉ POVRCHOVÉ ÚPRAVY. Jan Suchánek ČVUT FS, ÚST

Chemické metody depozice z plynné fáze

SPOLUPRÁCE WESTINGHOUSE S ČVUT A FZÚ AV ČR

Přednáška 11. Litografie, maskování, vytváření nanostruktur.

Úvod do laserové techniky KFE FJFI ČVUT Praha Michal Němec, Plynové lasery. Plynové lasery většinou pracují v kontinuálním režimu.

MASARYKOVA UNIVERZITA

Základy mikroelektronických technologií

TOPNÁ MEMBRÁNA TYPU MEMS S NÍZKÝM PŘÍKONEM

MECHANICKÉ VLASTNOSTI STRUKTUR KOV POLYMER SVOČ FST 2010

Univerzita Pardubice Fakulta chemicko-technologická Katedra polygrafie a fotofyziky

IONTOVÉ ZDROJE. Účel. Požadavky. Elektronové zdroje. Iontové zdroje. Princip:

Vakuová technika. Výroba tenkých vrstev vakuové naprašování

Fyzikální metody přípravy tenkých vrstev. Martin Kormunda

DOUTNAVÝ VÝBOJ. 1. Vlastnosti doutnavého výboje 2. Aplikace v oboru plazmové nitridace

Vzdělávání výzkumných pracovníků v Regionálním centru pokročilých technologií a materiálů reg. č.: CZ.1.07/2.3.00/

Mechanická modifikace topografie strojních součástí

Typy interakcí. Obsah přednášky

Úvod do fyziky plazmatu

Hmotnostní spektrometrie

Gas Discharges. Overview of Different Types. 14. listopadu 2011

Dělení a svařování svazkem plazmatu

Přednáška 4. Úvod do fyziky plazmatu : základní charakteristiky plazmatu, plazma v elektrickém vf plazma. Doutnavý výboj : oblasti výboje

Plazmové svařování a dělení materiálu. Jaromír Moravec

CEPLANT Regionální VaV centrum pro nízkonákladové plazmové a nanotechnologické povrchové úpravy

Nano a mikrotechnologie v chemickém inženýrství. Hi-tech VYSOKÁ ŠKOLA CHEMICKO-TECHNOLOGICKÁ V PRAZE ÚSTAV CHEMICKÉHO INŽENÝRSTVÍ

FRVŠ 1230 / Kluzné vrstvy a metody hodnocení adhezivně-kohezivního a tribologického chování.

ruvzdorné povlaky endoprotéz Otěruvzdorn Obsah TRIBOLOGIE Otěruvzdorné povlaky endoprotéz Fakulta strojního inženýrství

Úvod. Povrchové vlastnosti jako jsou koroze, oxidace, tření, únava, abraze jsou často vylepšovány různými technologiemi povrchového inženýrství.

PLASMA ENHANCED CVD. Modifikace práškových částic diamantu v chemické plazmové rotační reaktorové komoře

MASARYKOVA UNIVERZITA. Depozice mikro- a nanokrystalických diamantových vrstev metodou PECVD

Fyzikální metody nanášení tenkých vrstev

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA STROJNÍ. Materiálové inženýrství a strojírenská metalurgie BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ BRNO UNIVERSITY OF TECHNOLOGY

MASARYKOVA UNIVERZITA ÚSTAV FYZIKÁLNÍ ELEKTRONIKY

DOUTNAVÝ VÝBOJ. Magnetronové naprašování

F4160. Vakuová fyzika 1. () F / 23

lní úpravy povrchu textilních materiálů Fyzikáln Martina Viková LCAM DTM FT TU Liberec, Přednášky z : Textilní fyzika

Obloukový výboj. 1. Depozice povlaků NNO 2. Atmosférické výboje 3. Plazmové svařování a dělení materiálu

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

Vytržení jednotlivých atomů, molekul či jejich shluků bombardováním terče (targetu) ionty s vysokou energií (~kev)

4. Plazmochemické reakce Plazmochemie historie

SYSTÉM TENKÁ VRSTVA SUBSTRÁT V APLIKACI NA ŘEZNÝCH NÁSTROJÍCH

Tenké vrstvy (TV ) Hybridní Integrované Obvody (HIO)

NÍZKOTEPLOTNÍ PLAZMOVÁ DEPOZICE TENKÝCH VRSTEV

Plazmové metody. Co je to plazma? Jak se uplatňuj. ují plazmové metody v technice?

VEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU V LÁTKÁCH

Plazma. magnetosféra komety. zbytky po výbuchu supernovy. formování hvězdy. slunce

Katedra chemie FP TUL Chemické metody přípravy vrstev

Přednáška 10. Příprava substrátů: chemické ošetření, žíhání, iontové leptání.

Laserové depoziční metody - obecná charakteristika

Úvod do fyziky plazmatu

METODY OBRÁBĚNÍ. Dokončovací metody, nekonvenční metody, dělení mat.

Snímače, detektory, čidla 1) Principy snímání polohy, měření vzdálenosti, snímání úhlu natočení (mechanické, kontaktní/ bezkontaktní, další jiné).

Hmotnostní spektrometrie - Mass Spectrometry (MS)

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ

Tenké vrstvy. aplikace metody přípravy hodnocení vlastností

Transkript:

Kapitola 5 Přehled metod depozice a povrchových úprav Tabulka 5.1: První část přehledu technologií pro depozici tenkých vrstev. Klasifikované podle použitého procesu (napařování, MBE, máčení, CVD (chemical vapour deposition depozice z plynné fáze), fyzikálně-chemické procesy). metody napařování: teplotní (vakuové) napařování ohřev proudem jiskrové napařování obloukové napařování technika explodujícího drátu laserové napařování vf ohřev napařování elektronovým svazkem

epitaxe molekulárním svazkem (MBE molecular beam epitaxy) chemické metody z kapalné fáze: elektro procesy electroplating electrolytická anodizace mechanické metody spray pyrolysis epitaxe kapalinou chemické metody z plynné fáze chemical vapor deposition (CVD) CVD epitaxe metaloorganické CVD (MOCVD) nízkotlaké CVD (LPCVD) CVD za atmosférického tlaku (APCVD) nanášení jednotlivých vrstev (ALD) fyzikálně-chemiké techniky: (s výjimkou plazmatu a iontových svazků) modifications of CVD hot filament CVD (HFCVD) laserové CVD (PCVD) photo-enhanced CVD (PHCVD) electron enhanced CVD

V podstate jsou tři rozdílné aktivity používané pro opracovávání materiálů odstraňování materiálu, nanášení tenkých vrstev, modifikace a formování materiálu. Odstraňování tenkých vrstev z povrchu, které se používá například v litografii, lze dosáhnout několika způsoby (i) leptání odprašovím pomocí inertních atomů, tedy čistě fyzikální proces, (ii) leptání chemikálií, tedy čistě chemický proces, (iii) kombinace obou předchozích, například leptání reaktivními ionty (RIE). Výhoda reaktivního leptání je především v podstatně větší leptací rychlosti, než čistě chemické, či fyzikální leptání. Interakce reaktivních iontů s povrchem lze bud použitím iontového svazku, nebo použitím plazmatu. Díky tomu spadá poslední kategorie jak do opracovávání iontovým svazkem, tak do opracovávání pazmatem, kde lze rozdělit dále podle použitého zdroje iontů, či plazmatu. Stejné rozdělení lze také aplikovat na nanášení vrstev. Obecná klasifikace technologií používaných pro nanášení vrstev v tloušt ce od několika nanometrů po deset mikrometrů je stejná, jako pro odstaňování materiálu. Techniky nanášení materiálu jsou (i) čistě fyzikální, jako například vakuové napařování, či naprašování, (ii) čistě chemické, (iii) kombinující obě předchozí metody. Velké množství technologií používá kombinaci chemických i fyzikálních procesů. Fyzikálně-chemický přístup zahrnuje využití iontového svazku kombinovaného s chemickou reakcí, či různé úpravy chemické depozice z plynné fáze

(CVD) v nichž jsou použity fyzikální procesy pro usnadnění chemické reakce. Značné množství CVD metod metod je založeno na vuyžití elektrického výboje a vytváří tak samostatnou skupinu nazývanou PECVD (plasm enhanced chemical vapour deposition). Přehled všech metod používaných pro depozici tenkých vrstev lze nalézt v tabulkách 5.1 a 5.2. Metody modifikace a formování povrchu zahrnují velké množství různých oblastí. Zahrnují tepelné a plazmatické procesy jako jsou oxidace a nitridace. Jsou často používány pro úpravu polymerů. Obvykle se používají takové procesy jako modifikace povrchové energie, nebo roubování nových funkčních skupin na povrch. Používají se i iontové procesy jako je implantace iontu, či modifikace iontovým svazkem. Jak bylo popsáno dříve, plazmové procesy můžou být použity pro leptání, reaktivní leptání, naprašování, PECVD a modifikace povrchu. Tyto procesy již hrají klíčovou roli v mnoha odvětvích průmyslu, jako jsou mikroelektronické přístroje, solární články, ochranné a antikorozivní povlaky na nářadí a v automobilovém průmyslu. V mnoha dalších odvětvích má tato technologie obrovsý potenciál. POřád je ale nutné lépe pochopit plazmochemické procesy a otestovat různé depoziční podmínky a nové směsi. Jednou z nejdůležitejších plazmových procesů je PECVD (plasma enganced chemical vapour deposition). Jde o komplexní metodu kombinující fyzikální a chemické procesy jak v plazmatu, tak při styku plazmatu s povrchem. Je založena na disociaci molekul v plynné fázi díky nárazu energetických elektronů a metastabilních atomů následovanou chemickou reakcí s plynem ve formě

radikálů. Při porovnání s klasickým CVD, PECVD má řadu výhod: nízká teplota substrátu (nutná podmínka pro mnoho substrátů), možnost produkovat materiály s novými vlastnostmi, možnost měnit vlastnosti vrstvy pouhou změnou depozičních podmínek, produkce vrstev bez Tabulka 5.2: Druhá část přehledu nanášení tenkých vrstev klasifikovaná podle použitého procesu: iontové a plazmové techniky. Techniky využívající plazma: metody/procesy Naprašování PECVD v nízkoteplotním plazmatu dc naprašování vf diodové naprašování magnetronové naprašování dc výboj vf kapacitně vázané plazma (CCP) vf induktivně vázané plazma (ICP) mikrovlnná ECR depozicen mikrovlnný rezonátorový reaktor bariérový výboj za atmosférického tlaku (DBD) homogenní bariérový výboj (APGD) povrchový bariérový výboj za atmosférického tlaku

Plazmové opracování ve vysokoteplotním plazmatu vakuový oblouk dc torch mokrovlnný torch atd. Technika iontového svazku: metody/procesy naprašování iontová depozice duální procesy toxického odpadu a mnoho dalších. naprašování iontovým svazkem reaktivní naprašování iontová depozice depozice iontových clusterů (ICB) depozice za asistence iontového svazku (IBAD) naprašování dualním iontovým svazkem