Monikerroksisten metalliohutkalvojen märkäkemiallinen etsaus

No Thumbnail Available

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Diplomityö
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author

Authors

Date

1999

Department

Kemian tekniikan osasto

Major/Subject

Epäorgaaninen kemia

Mcode

Kem-35

Degree programme

Language

fi

Pages

viii + 78 s. + liitt.

Series

Abstract

Työn tavoitteena oli hankkia perustietoa märkäkemiallisesta etsauksesta ja soveltaa sitä elektroluminenssinäyttöjen metallielektrodien kuviointiprosessiin. Erityisesti haluttiin selvittää syy eräillä näyttörakenteilla esiintyvään monikerrosmetallielektrodien hallitsemattomaan alle-etsautumiseen. Työn kirjallisuusosassa on esitelty metalliohutkalvojen kuviointia märkäkemiallisella etsauksella. Erityisesti on tarkasteltu menetelmiä, joilla pystytään kontrolloimaan etsatun reunan poikkileikkausprofiilia. Lisäksi kirjallisuusosassa on esitelty näytön metallointirakenteessa käytettyjen materiaalien, eli alumiinin, alumiinioksidin, kromin ja nikkelin, märkäkemiallisessa etsaamisessa käytettyjä etsejä. Työn tutkimusosassa selvitettiin näytön metallointirakenteissa käytettyjen ohutkalvojen pintarakennetta pyyhkäisyelektroni- ja atomivoimamikroskopiaa käyttäen. Kalvoja tutkittiin sekä yksittäisinä että kerrosrakenteessa. Eri prosessiparametrein kasvatettuja ICE-kalvoja vertailtiin keskenään. ICE on näyttörakenteen kontrastia parantava kerros, joka on koostumukseltaan happivajaata alumiinioksidia. Kahdesta eri näyttörakenteesta otettiin poikkileikkauskuvat läpäisyelektronimikroskooppia käyttäen. Alumiini- ja ICE-ohutkalvojen etsautumista tutkittiin laboratoriomittakaavan etsauskokeilla. Kalvojen etsausnopeudet määritettiin mittaamalla etsautuma ajan funktiona profilometrilla. Etseinä käytettiin fosfori-, typpi- ja etikkahapon seoksia. Etsausnopeuskokeilla osoitettiin, että alumiinin etsausnopeus riippui käytetystä lämpötilasta Arrhenius-tyyppisen yhtälön mukaisesti. Myös käytetyn etsin koostumus vaikutti etsausnopeuteen etsausnopeusyhtälön alkuvakiotermin kautta. Ohutkalvojen pinta- ja poikkileikkauskuvat osoittivat, että tärkein syy ICE/AI-kalvorakenteen alle-etsautumiseen oli ICE-kalvon erittäin huokoinen rakenne, joka aiheutti kalvon nopean etsaantumisen. Yksittäisenä ICE-kalvo etsaantui vain hieman alumiinikalvoa nopeammin, kerrosrakenteessa sen etsausnopeus kiihtyi voimakkaasti. Nopeuden kiihtymiseen vaikutti se, että kerrosrakennetta etsattaessa etsiliuos läpäisi alumiinikalvon aluksi raerajojen kohdalta päästen näin vaikuttamaan ICE-kalvoon jo ennen alumiinikalvon täydellistä etsautumista. Alumiinikalvon etsaannuttua jäljellä oleva ICE-kalvo, jonka huokoisuus oli entisestäänkin kasvanut, etsaantui erittäin nopeasti. Etsausolosuhteita säätelemällä ei voitu poistaa ICE/AI-kerrosrakenteen alle-etsautumista, koska se johtui kalvojen ominaisuuksista.

Description

Supervisor

Niinistö, Lauri

Thesis advisor

Sonninen, Martti

Keywords

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120446194

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK