蒸着システムにおける膜厚は、様々なパラメータや技術によって制御される。
主に、蒸着速度の調整やリアルタイム監視ツールの使用によって行われる。
このプロセスでは、高真空条件下で原料を蒸発させる。
その後、この蒸気が基板上に凝縮して薄膜を形成する。
5つのキーファクターの説明
1.蒸着速度の制御
蒸着速度は膜厚を決定する重要な要素である。
一般的に蒸着速度が高いほど膜厚は厚くなる。
この蒸着速度は、蒸発源に供給する電力を調整することで制御することができる。
例えば、抵抗加熱蒸発法では、加熱エレメントに印加する電力を精密に制御することができる。
これにより、材料の蒸発速度が調節される。
2.リアルタイムモニタリング
最新の蒸着システムには、水晶振動子モニターやその他のリアルタイム厚み測定ツールが含まれていることが多い。
これらの装置は、水晶振動子上に堆積した材料の質量を測定する。
水晶振動子は、蒸着された材料の質量に比例して変化する周波数で振動する。
この周波数をモニターすることで、蒸着される膜の厚さを計算することができる。
そして、それに応じて蒸着速度を調整し、所望の膜厚を達成することができる。
3.蒸発室の形状
蒸発室の形状も膜厚の均一性に影響する。
ソース材料、基板、シールドやバッフルの配置は、蒸発した材料が基板上にどのように分布するかに影響します。
この形状を最適化することで、基板全体に均一な膜厚を確保することができます。
4.材料の純度と真空の質
原料の純度と真空の質も間接的に膜厚に影響します。
純度の高い材料と優れた真空条件は、フィルムへの不純物の混入を低減します。
高真空は通常、蒸着プロセスの制御をより良くします。
これにより、不均一な膜厚の原因となる残留ガスとの衝突の可能性が低くなります。
5.蒸発源の種類
フィラメント、ボート、るつぼなど、蒸発源の種類によって扱える材料の量が異なります。
これは、達成可能な最大厚さに影響します。
例えば、蒸発ボートおよびるつぼは、より大量の材料を収容することができる。
これにより、ワイヤーフィラメントと比較して、より厚いコーティングが可能になります。
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