Skip

Напыление оксида ванадия (VOx)

Применение оксида ванадия в создании микроболометров для ИК тепловизоров


При осаждении оксида ванадия VOx важно получить пленку с высоким коэффициентом температурного электрического сопротивления и низкой способностью к созданию помех. Большой проблемой является воспроизводимость технического процесса осаждения VOx, так как оксид ванадия имеет порядка 25 разных оксидных состояний, далеко не все из которых обладают необходимыми свойствами.

Особенности технологического процесса:
  • Скорость осаждения: до 6 нм/мин (для получения наилучших свойств обычно необходима малая скорость осаждения)
  • Равномерность осаждения: <± 2 % по пластине в 200 мм
  • Поверхностное Сопротивление: 10-300 КОм/квадрат (для толщины 100 нм)
  • Равномерность распределения сопротивления: ± 3 %

1. Эффект гистерезиса

Оксид ванадия очень сильно чувствителен к содержанию кислорода в камере. Разница в 5% в парциальном давлении кислорода может привести к разнице в поверхностном сопротивлении в сотни КОм на квадрат. Рисунки 1 и 2 показывают эффект гистерезиса для скорости осаждения и поверхностного сопротивления, что может быть связано быстрым "закислением" мишени.

7d0c4079553619f189ad5c2063300945.jpeg
2. Вариативность стабильных состояний распыляемой мишени ванадия

Исследования по нанесению оксида ванадия показали, что распыляемая мишень может находиться в нескольких квазистабильных состояниях, что приводит к разным свойствам пленок при похожих технологических режимах (рис. 3 и 4).

f80ecffc4eef9733b240278369526a3a.jpeg
3. Достижения лаборатории OIPT

Лабораторией OIPT удалось достичь длительных периодов стабильного воспроизводства параметров пленок VOx. Кассетная загрузка и активное управление парциальным давлением кислорода способствуют воспроизводимости процесса. Осажденные пленки обладают равномерно распределенным сопротивлением.

3b55b70dfb2eade7166346dfdc77290f.jpeg