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森可瑞:ALD?什么是ALD设备?质量流量控制器在ALD中的用途?

发布时间:2023-12-10
一、什么是ALD设备:
ALD设备是一种用于制备薄膜材料的高级化学气相沉积技术装置,也称为原子层沉积设备。它利用化学气相沉积技术,在基底表面上逐层沉积原子层级的薄膜材料。
ALD设备
二、ALD设备工作原理:
原子层沉积(Atomic Layer Deposition,ALD)是一种先进的薄膜沉积技术。其基本原理是,通过将反应气体按一定比例和顺序逐层通过待沉积的基底表面,利用各组分间的化学反应,在基底表面形成致密的薄膜。每一步反应都是在薄膜生长表面发生的单层沉积,这是ALD相比于其他薄膜沉积方法(如物理气相沉积、化学气相沉积等)的独特之处。
具体来说,ALD设备通常包括一个反应室(Reactor Chamber),待沉积的基底(Substrate)放置在反应室中央的基座上,反应气体通过进气口进入反应室,经过喷头(injector)均匀地分布在基底表面。在特定的温度和压力条件下,反应气体与基底发生化学反应,形成一层薄膜。在每一步反应之后,通常会有一段等待时间(purge time),以清除残余的反应气体,确保下一次反应的准确性。这个过程会重复进行,直到达到所需的薄膜厚度。
 
三、ALD设备用到的气体:
ALD设备用到的气体因沉积的薄膜材料不同而异。常见的ALD用气体包括:
氮化物薄膜:氨气(NH3)、氮气(N2)、亚硝酸铵(NH4NO3)等;
氧化物薄膜:氧气(O2)、臭氧(O3)、二氧化碳(CO2)、水蒸气(H2O)等;
金属薄膜:金属有机化合物(如三甲基镓(TMG)、三乙基铝(TEAL)等);
化合物薄膜:硫化氢(H2S)、甲烷(CH4)等。
这些气体在ALD过程中起着不同的作用,如提供反应前体、参与化学反应、掺杂等。
费尔顿质量流量控制器MFC
四、MFC质量流量控制器在ALD设备中的应用:
在ALD设备中,MFC(质量流量控制器)被广泛应用于控制和监测各种气体的流量。以下是MFC在ALD设备中的一些主要应用:
流量控制:MFC对于ALD设备的运行至关重要。它能够精确地测量和调节进入反应室的流量,以确保反应气体的准确供应。这对于控制薄膜厚度以及避免因流量变化引起的薄膜不均匀性至关重要。
稳定性监控:MFC可以实时监测流体的流量变化,从而确保ALD过程的稳定性和一致性。这种监控有助于及时发现并解决设备故障和维护设备性能。
程序控制:MFC可以通过预设程序来控制流体的流量变化,从而实现ALD过程的自动化和程序化。这有助于提高生产效率并减少人为操作错误。

 
故障检测与维护:费尔顿MFC可以通过监测流体的流量和压力变化来检测设备故障或管道堵塞等问题。这有助于及时发现并解决设备故障,避免生产中断和保证生产质量。
综上所述,费尔顿MFC质量流量控制器在ALD设备中发挥着重要作用,通过精确测量和控制气体或液体的流量,有助于实现高精度、高均匀性、高分辨率和高保真度的薄膜沉积过程。