薄膜に対する蒸着速度の影響は、薄膜製造の重要な側面である。
高い蒸着速度で製造された薄膜には、しばしばアウトグロースやヒロックが見られる。
これらのアウトグロースの密度は蒸着速度が上がるにつれて増加する。
さらに、成膜速度の増加に伴い、薄膜の平均粒径も増加する。
例えば、すべての基板上のアルミニウム膜では、蒸着速度の増加に伴い、平均粒径は20～30 nmから50～70 nmに増加する。
薄膜への蒸着速度の影響に関する5つの重要な洞察
1.装置選択における蒸着速度の重要性
蒸着速度は、蒸着装置を使用または取得する際に考慮すべき重要なパラメータである。
成膜速度は、膜の成長速度を示す尺度であり、通常、膜厚を時間で割った単位で表されます（A/s、nm/min、um/hourなど）。
蒸着速度の選択は、特定の用途に依存する。
2.異なる膜厚に対する好ましい蒸着速度
薄膜の場合、膜厚を正確に制御するためには、比較的遅い蒸着速度が好ましい。
一方、厚膜の場合は、より速い蒸着速度が望まれる。
しかし、フィルム特性とプロセス条件の間にはトレードオフがある。
3.より速い蒸着速度がフィルム特性に与える影響
より速い蒸着速度のプロセスでは、多くの場合、より高い電力、温度、またはガス流量が必要となる。
これらは、均一性、応力、密度など、他の膜特性に影響を与える可能性があります。
4.蒸着均一性の重要性
成膜の均一性も考慮すべき要因の一つである。
成膜の均一性とは、基板全体の膜厚の一貫性のことです。
また、屈折率のような他の膜特性を指すこともある。
均一性は通常、ウェハー全体でデータを収集し、平均と標準偏差を計算することで測定されます。
クランプ効果やエッジ効果のある領域を計測分析から除外することが重要である。
5.望ましい膜特性に適した蒸着速度の選択
結論として、蒸着速度は薄膜のモルフォロジーとグレインサイズに影響する。
希望する薄膜特性と用途に適した蒸着速度を選択することが重要である。
さらに、安定した膜質を確保するために、均一性などの要素も考慮する必要があります。
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