Большая Энциклопедия Нефти и Газа. Тонкие и толстые пленки

Тонкие плёнки Википедия

Тонкие плёнки (англ. thin films) — тонкие слои материала, толщина которых находится в диапазоне от долей нанометра (моноатомного слоя) до нескольких микрон[1].

Описание

Тонкие плёнки могут быть твёрдыми или жидкими (реже — газообразными). Состав, структура и свойства тонких плёнок могут отличаться от таковых для объемной фазы, из которой образовалась тонкая плёнка. К твёрдым тонким пленкам относятся оксидные плёнки на поверхности металлов и искусственные плёночные покрытия, формируемые на различных материалах с целью создания приборов микроэлектроники, предотвращения коррозии, улучшения внешнего вида и т. п.[1]

Жидкие тонкие плёнки разделяют газообразную дисперсную фазу в пенах и жидкие фазы в эмульсиях; образование устойчивых пен и эмульсий возможно только при наличии ПАВ в составе пленок. Жидкие тонкие плёнки могут возникать самопроизвольно между зернами в поликристаллических твёрдых телах, если поверхностная энергия границы зерна превышает поверхностное натяжение на границе твёрдой и жидкой фаз более, чем вдвое (условие Гиббса–Смита). Газообразные тонкие плёнки с заметным временем жизни могут возникнуть между каплей и объемной жидкостью в условиях испарения.[1]

Определение толщины тонких пленок часто проводят методами, основанными на измерении интенсивности отражённого света, например, при помощи эллипсометрии; используют также электрические методы, основанные на определении ёмкости и проводимости тонких плёнок. Для изучения твердых тонких плёнок применяют электронную микроскопию, рентгеновскую спектроскопию и другие методы, разработанные для исследования поверхности твердых тел. Получение тонких пленок и тонкопленочных покрытий лежит в основе ряда современных областей техники, прежде всего микроэлектроники.[1]

Получение и свойства

Нанесение тонких плёнок на подложку может осуществляться различными методами, наиболее часто используемые методы:

Объекты, имеющие столь малые размеры, в ряде случаев кардинально меняют свои свойства. Например, у столь малых объектов меняется температура плавления, степень переохлаждения и межплоскостное расстояние по сравнению с массивными объектами. Многие функциональные покрытия имеют ограничения по толщине, свыше которой теряют свои свойства либо разрушаются при нанесении.

Изменение свойств объясняется увеличением роли поверхности с уменьшением объекта, поскольку объём тела изменяется пропорционально кубу линейных размеров, а площадь поверхности — квадрату. Соответственно отношение S/V ведёт себя как 1/r. Благодаря этому силы поверхностного натяжения, которые в массивных образцах не играют существенной роли, в нанообъектах становятся существенными. А поскольку они действуют в приповерхностном слое, их действие можно уподобить приложению внешнего давления, которое, как известно, может изменить как температуру плавления, так и межплоскостные расстояния.

Применение

Основное применение находят твёрдые тонкие плёнки, наносимые на поверхность различных объектов.

С тонкими плёнками связаны такие отрасли промышленности, как:

См. также

Примечания

Литература

Тонкие пленки // Химическая энциклопедия. — М.: Большая Российская энциклопедия. С. 607–608.
Физика тонких плёнок / Хасс Г.. — М.: Мир, 1967-78.

Данилин Б.С. Применение низкотемпературной плазмы для нанесения тонких пленок. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 328 с.

Технология тонких пленок / Майссел Л., Глэнг Р.. — М.: Сов. радио,, 1977.

Кравченко, А.Ф.; Митин, В.В.; Скок, Э.М. Явления переноса в полупроводниковых пленках. — Новосибирск: Наука, 1970. — 256 с.

Берри, Р.; Холл, П.; Гаррис, М. Тонкопленочная технология. — М.: Энергия, 1972. — 336 с.

Тонкие пленки: взаимная диффузия и реакции / Поут Дж.. — М.: Мир, 1982. — 576 с.

Черняев В. Н. Технология производства интегральных микросхем и микропроцессоров / Черняев В. Н.. — М.: Радио и связь, 1987. — 464 с. — ISBN нет, УДК 621.38 Ч-498.

Хирс, Д.; Паунд, Г. Испарение и конденсация. — М.: Металлургия, 1966. — 196 с.

Валиев К. А. Микроэлектроника: достижения и пути развития / Валиев К. А.. — М.: Наука, 1986. — 141 с.

Чистяков Ю. Д., Райнова Ю. П. Физико-химические основы технологии микроэлектроники. — М.: Металлургия, 1979. — 408 с.

Чистяков Ю. Д., Райнова Ю. П. Введение в процессы интегральных микро- и нанотехнологий в 2-х т. / Коркишко Ю. Н.. — М.: БИНОМ, Лаборатория знаний, 2010 - 2014. — 392 с. — ISBN 978-5-9963-0341-0.

wikiredia.ru

Тонкие пленки Википедия

Описание

Получение и свойства

Применение

Основное применение находят твёрдые тонкие плёнки, наносимые на поверхность различных объектов.

С тонкими плёнками связаны такие отрасли промышленности, как:

См. также

Примечания

Литература

Тонкие пленки // Химическая энциклопедия. — М.: Большая Российская энциклопедия. С. 607–608.
Физика тонких плёнок / Хасс Г.. — М.: Мир, 1967-78.

Данилин Б.С. Применение низкотемпературной плазмы для нанесения тонких пленок. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 328 с.

Технология тонких пленок / Майссел Л., Глэнг Р.. — М.: Сов. радио,, 1977.

Кравченко, А.Ф.; Митин, В.В.; Скок, Э.М. Явления переноса в полупроводниковых пленках. — Новосибирск: Наука, 1970. — 256 с.

Берри, Р.; Холл, П.; Гаррис, М. Тонкопленочная технология. — М.: Энергия, 1972. — 336 с.

Тонкие пленки: взаимная диффузия и реакции / Поут Дж.. — М.: Мир, 1982. — 576 с.

Черняев В. Н. Технология производства интегральных микросхем и микропроцессоров / Черняев В. Н.. — М.: Радио и связь, 1987. — 464 с. — ISBN нет, УДК 621.38 Ч-498.

Хирс, Д.; Паунд, Г. Испарение и конденсация. — М.: Металлургия, 1966. — 196 с.

Валиев К. А. Микроэлектроника: достижения и пути развития / Валиев К. А.. — М.: Наука, 1986. — 141 с.

Чистяков Ю. Д., Райнова Ю. П. Физико-химические основы технологии микроэлектроники. — М.: Металлургия, 1979. — 408 с.

Чистяков Ю. Д., Райнова Ю. П. Введение в процессы интегральных микро- и нанотехнологий в 2-х т. / Коркишко Ю. Н.. — М.: БИНОМ, Лаборатория знаний, 2010 - 2014. — 392 с. — ISBN 978-5-9963-0341-0.

wikiredia.ru

Толстые пленки в микроэлектронике, страница 3

При непрерывном процессе вместо стекла (или пластмассы) применяется, движущаяся лента из нержавеющей стали. Неподвижный контейнер с жидкой смесью и лезвия, определяющие толщину отливаемой плёнки, такие же, как и при групповом процессе. Отлитая на ленте плёнка проходит через сушильную камеру, а затем снимается в виде непрерывной ленты. Здесь также в качестве носителя применяется бумага или пластик.

Перед обжигом подложки вырубаются из ленты. Это операция обходится значительно дешевле прессования: легче заменять инструмент при изменении формы подложки.

Термическая обработка, в результате которой происходит спекание, и окислы превращаются в плотную керамическую подложку, для обоих методов одинаково. Обжиг производится при температуре до 1700°С.

Технология изготовления подложек из бериллиевой керамики или керамики на основе титаната бария мало отличается от изготовления подложек из глинозёмистой керамики.[4]

Многослойные подложки для толстопленочных ИМС представляют собой сложные структуры, создаваемые в самостоятельном технологическом цикле. Особенно широко такие подложки (точнее, структуры) применяют при создании многокристальных микросборок. В этих устройствах на одной подложке монтируются несколько полупроводниковых ИМС. Многослойные подложки позволяют располагать шины питания и заземления в толще платы, а не на ее поверхности, что дает возможность уменьшить сопротивление источника питания в 10 раз и резко повысить плотность монтажа полупроводниковых приборов или бескорпусных полупроводниковых ИМС на поверхности подложки. Кроме того, многослойная структура характеризуется высоким значением емкости между плоскостями подачи питания и заземления, что снижает уровень шумов при переключениях, и меньшим числом пересечений на поверхности подложки. На рис. 20.4 показан общий вид обычной и многослойной подложек с нанесенными рисунками пассивной части микросхемы и полупроводниковыми кристаллами.

а)

Рис. 20.4. Общий вид обычной (а) и многослойной (б) керамических подложек с трассировкой схемы; сечение многослойной подложки (в):

1 — полупроводниковая ИМС, смонтированная на поверхности подложки; 2 — тонкие слои пленочной ИМС на поверхности подложки; 3 — металлизированные отверстия, связывающие металлические слои на разных уровнях подложек; 4 — толстые слои

Многослойные керамические подложки изготавливаются следующим образом. Масса, состоящая из оксида алюминия и связующего вещества, раскатывается на листы толщиной 1,2 1,5 мм. Листы отожженного оксида алюминия разрезаются на пластины размерами будущих плат. В этих пластинах в определенных местах при помощи шаблонов делают отверстия, через которые осуществляется металлизация, и наносятся проводящие слои методами шелкографии. Сложенные друг с другом пластины прессуются и спекаются при температуре 1650 °С по заданному режиму. После спекания получается монолитная структура (плата), обладающая определенными диэлектрическими и проводящими свойствами.

Поскольку спекание ведется при высокой температуре, то для создания проводящих и резистивных слоев применяются пасты на основе тугоплавких металлов, например вольфрам и молибдена. Спеченная плата содержит несколько проводящих слоев на различных уровнях и пригодна для использования. Для создания гладкой поверхности подложка покрывается глазурью, изготовленной на основе оксида висмута и свинцово-боросиликатного стекла. Глазурь имеет ТКР, близкий к ТК алюмокерамической подложки.

Завершающий этап ТП изготовления многослойных керамических плат состоит в соединении проводников верхнего и нижнего металлизированных слоев и подложки через металлизированные отверстия.

1.2 Проводники.

Свойства проводников.

а) Поверхностное удельное сопротивление.

Поверхностное удельное сопротивление большинства проводниковых систем находится в пределах 0,002-0,15 Ом/ð (при толщине плёнки 25 мкм). Пасты на основе серебра, как правило, дают плёнке с меньшим удельным сопротивлением, а на основе сплава золото- платина, - с большим.

vunivere.ru

Толстая пленка - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 3

Толстая пленка

Cтраница 3

В толстой пленке цвета побежалости исчезают, так как происходит поглощение света вследствие малой прозрачности пленки. [31]

Тонкие или толстые пленки могут также испаряться или осаждаться на различных керамических или стеклянных подложках. [33]

В случае толстых пленок связь между Р и А оказывается циклической, и экспериментальные точки по мере роста пленки перемещаются в последовательности А - В С - О... Пунктирная линия, соединяющая показанные экспериментальные точки ( всего в этом эксперименте было снято 1800 точек) представляет теоретическую кривую для растущей пленки с пг 1 7 и шагом по толщине от 10 А до 2540 А. [34]

В случае толстых пленок ( d 1 мкм), в которых кислород образует высокоомные прослойки только в верхнем слое толщиной окисл, можно оценить с окисл по изменению сопротивления пле-лок после отжига, приписав увеличение сопротивления только уменьшению эффективного сечения пленки. [36]

В случае толстых пленок ( d 1 мкм), в которых кислород образует высокоомные прослойки только в верхнем слое толщиной окисл. [38]

Рентгеновские исследования толстых пленок ( более 100 слоев) дали интересное косвенное подтверж дение существования гексатической фазы. В веществе 650ВС была обнаружена новая трехмерная жидкокристаллическая фаза [13], которую можно рассматривать как стопку двумерных гексатических слоев. [39]

Химический анализ толстых пленок окислов, образующихся на металле, является, естественно, очень важным методом исследования и определения продуктов окисления; в действительности это стандартный метод, используемый многими исследователями. Если образуются различные слои, то часто оказывается, что их можно разделить и затем проанализировать по отдельности. Во многих случаях удается определять разницу в составе наружных и внутренних слоев окалины, выявляя влияние температуры на повышение содержания металла в окис-гтах. Помимо рассмотрения этих моментов и подчеркивания их важности, никаких иных сведений более полного характера об использовании химического анализа при изучении явлений окисления приводить здесь не предполагается. [40]

При превращении толстой пленки в тонкую наряду с обычной упругостью появляется дополнительная составляющая, связанная с взаимодействием поверхностных слоев пленки. [41]

При травлении толстых пленок, полученных гальваническим осаждением, требуется усиление фоторезнстнвной маски, чтобы исключить проколы из-за развитой поверхности осадков. Кроме того, травление пленок может быть неравномерным из-за пористой и крупнозернистой структуры осадков. Поэтому схемы, к выходным параметрам которых предъявляются повышенные требования, целесообразно изготавливать по данному маршруту, используя толстые пленки, полученные термическим испарением в вакууме. В этом случае пленки отличаются высокой плотностью и однородностью, их удельное сопротивление с точностью до погрешности измерения равно удельному сопротивлению массивного образца меди. Поэтому потери в СВЧ диапазоне будут минимальными, а травление слоев равномерным. [42]

В случае толстой пленки ее разбрызгивание определяется в основном характером периодического движения подвижного электрода. [43]

Нанесение таких толстых пленок возможно лишь путем многократного наслаивания с промежуточным прогревом - упрочнением при 400 - 700 С после нанесения каждого слоя. [44]

Страницы: 1 2 3 4 5

www.ngpedia.ru

Тонкие плёнки — википедия фото

Описание

Получение и свойства

Применение

Основное применение находят твёрдые тонкие плёнки, наносимые на поверхность различных объектов.

С тонкими плёнками связаны такие отрасли промышленности, как:

См. также

Примечания

Литература

Тонкие пленки // Химическая энциклопедия. — М.: Большая Российская энциклопедия. С. 607–608.
Физика тонких плёнок / Хасс Г.. — М.: Мир, 1967-78.

Данилин Б.С. Применение низкотемпературной плазмы для нанесения тонких пленок. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — 328 с.

Технология тонких пленок / Майссел Л., Глэнг Р.. — М.: Сов. радио,, 1977.

Кравченко, А.Ф.; Митин, В.В.; Скок, Э.М. Явления переноса в полупроводниковых пленках. — Новосибирск: Наука, 1970. — 256 с.

Берри, Р.; Холл, П.; Гаррис, М. Тонкопленочная технология. — М.: Энергия, 1972. — 336 с.

Тонкие пленки: взаимная диффузия и реакции / Поут Дж.. — М.: Мир, 1982. — 576 с.

Черняев В. Н. Технология производства интегральных микросхем и микропроцессоров / Черняев В. Н.. — М.: Радио и связь, 1987. — 464 с. — ISBN нет, УДК 621.38 Ч-498.

Хирс, Д.; Паунд, Г. Испарение и конденсация. — М.: Металлургия, 1966. — 196 с.

Валиев К. А. Микроэлектроника: достижения и пути развития / Валиев К. А.. — М.: Наука, 1986. — 141 с.

Чистяков Ю. Д., Райнова Ю. П. Физико-химические основы технологии микроэлектроники. — М.: Металлургия, 1979. — 408 с.

Чистяков Ю. Д., Райнова Ю. П. Введение в процессы интегральных микро- и нанотехнологий в 2-х т. / Коркишко Ю. Н.. — М.: БИНОМ, Лаборатория знаний, 2010 - 2014. — 392 с. — ISBN 978-5-9963-0341-0.

org-wikipediya.ru