Beryllium — симулятор процессов микроэлектроники

Пульт управления

ожидание

01Материал

Режим напыления

двухслойная металлизация без нарушения вакуума

02Модель роста плёнки

Δγ < 0 — неполное смачивание (θ > 90°): 3D-островки. Типично: Au, Cu на SiO₂

сплошность: ~50 нм (Au)толщина сплошности ~ K(θ)·N⁻¹ᐟ²

03Геометрия

Расстояние до подложки25 см

больше d → равномернее, но медленнее (поток ~ 1/d²)

Диаметр подложки100 мм

Тип источника

Кнудсен даёт более резкое падение толщины к краю

Смещение источника от осина оси

015 см

смещённый источник без вращения даёт асимметричную плёнку — сравните срез и вид сверху

Вращение подложкивыкл

030 об/мин

вращение усредняет поток по азимуту — классическое решение проблемы однородности (планетарные держатели)

Источник на оси: осесимметричный купол толщиныосесимметрия

04Маска (затенение)

Рисунок маски

контактная маска над подложкой: открытым зонам — поток, закрытым — тень

05Вакуум и испарение

Давление остаточного газа1.00 мПа

10⁻⁵ Па10⁵ Па

λ = 6.74 м · λ/d = 26.9высокий вакуум

Скорость испарения200 мг/мин

51000 мг/мин

Температура подложки300 К

выше T → крупнее островки (диффузия), сплошность позже

—

Скорость осаждения в центре

06Демонстрация

Скорость времени×25

Целевая толщина (автостоп)

07Лекционные пресеты

Подложка · вид сверху

Ø 100 ммd = 25 см— нм/с в центре

Микроструктура · VW

чисто

Точка:—Покрытие:—Кластеров:—Обзор:—Скорость:—

Вид «в микроскоп» на участок — вокруг маркера (крестик на виде сверху): темнее — ниже, светлее — выше. Тёмные линии — границы зёрен. Островки сливаются в сплошную плёнку, но зернистость остаётся — это поликристалл, а не дефект.

Как читать окно микроскопа

ожидание

1ЗарождениеАдиатомы блуждают по поверхности, критические зародыши фиксируются (θ > 90° — слабое смачивание)
2Рост островков3D-островки растут и питаются диффузионными зонами захвата — классика Volmer–Weber
3КоалесценцияОстровки соприкасаются и сливаются, масса перетекает — плёнка «дышит» дырками
4ПерколяцияПервый сквозной проводящий канал (≈58 % площади) — плёнка начинает проводить ток
5Сплошная плёнкаПинхолы затянуты капиллярно; границы зёрен остаются — это поликристалл, а не островки

Подсветка стадии относится к точке маркера (крестик на виде сверху): у края пластины плёнка моложе, чем в центре. Быстрее перейти к сплошной плёнке помогает материал с хорошим смачиванием (Cr, θ ≈ 32°) или адгезионный подслой.

Поперечное сечение · по диаметру

вертикальный масштаб ×—

Статистика

Инициализация…