广州真空镀膜实验室 广东省科学院半导体研究所供应

真空镀膜：电子束蒸发是真空蒸镀的一种方式，它是在钨丝蒸发的基础上发展起来的。电子束是一种高速的电子流。电子束蒸发是真空镀膜技术中一种成熟且主要的镀膜方法，它解决了电阻加热方式中膜料与蒸镀源材料直接接触容易互混的问题。电子束蒸发法是真空蒸发镀膜的一种，是在真空条件下利用电子束进行直接加热蒸发材料，使蒸发材料气化并向基板输运，在基底上凝结形成薄膜的方法，广州真空镀膜实验室。在电子束加热装置中，广州真空镀膜实验室，被加热的物质放置于水冷的坩埚中，可避免蒸发材料与坩埚壁发生反应影响薄膜的质量，广州真空镀膜实验室，因此，电子束蒸发沉积法可以制备高纯薄膜，同时在同一蒸发沉积装置中可以安置多个坩埚，实现同时或分别蒸发，沉积多种不同的物质。通过电子束蒸发，任何材料都可以被蒸发。真空镀膜过程可以实现连续化。广州真空镀膜实验室

真空镀膜的物理过程：PVD（物理的气相沉积技术）的基本原理可分为三个工艺步骤：（1）金属颗粒的气化：即镀料的蒸发、升华或被溅射从而形成气化源（2）镀料粒子（（原子、分子或离子）的迁移：由气化源供出原子、分子或离子经过碰撞，产生多种反应。（3）镀料粒子在基片表面的沉积。电子束蒸发法是真空蒸发镀膜中常用的一种方法，是在高真空条件下利用电子束进行直接加热蒸发材料，使蒸发材料气化并向衬底输运，在基底上凝结形成薄膜的方法。在电子束加热装置中，被加热的材料放置于水冷的坩埚当中，可避免蒸发材料与坩埚壁发生反应影响薄膜的质量，因此，电子束蒸发沉积法可以制备高纯薄膜。广州真空镀膜服务价格真空溅镀的镀层可通过调节电流大小和时间来垒加，但不能太厚，一般厚度在0.2~2um。

电子束蒸发蒸镀如钨(W）、钼（Mo）等高熔点材料，跟常规金属蒸镀，蒸镀方式需有所盖上。根据之前的镀膜经验，需要在坩埚的结构上做一定的改进。高熔点的材料采用锭或者颗粒状放在坩埚当中，因为水冷坩埚导热过快，材料难以达到其蒸发的温度。经过实验的验证，蒸发高熔点的材料可以采用材料薄片来蒸镀，如将1mm材料薄片架空于碳坩埚上沿，材料只能通过坩埚边沿来导热，减缓散热速率，有利于达到蒸发的熔点。采用此方法可满足蒸镀50nm以下的材料薄膜。

真空镀膜的方法：离子镀：离子镀Z早是由D。M。Mattox在1963年提出的。在真空条件下,利用气体放电使气体或蒸发物质离化,在气体离子或蒸发物质离子轰击作用的同时,把蒸发物质或其反应物蒸镀在基片上。离子镀是将辉光放电、等离子技术与真空蒸发镀膜技术相结合的一门新型镀膜技术。它兼具真空蒸镀和溅射镀膜的优点,由于荷能粒子对基体表面的轰击,可以使膜层附着力强,绕射性好,沉积速率高,对环境无污染等好处。离子镀的种类多种多样,根据镀料的气化方式(电阻加热、电子束加热、等离子电子束加热、多弧加热、高频感应加热等)、气化分子或原子的离化和激发方式(辉光放电型、电子束型、热电子型、等离子电子束型等),以及不同的蒸发源与不同的电离方式、激发方式可以有很多种不同的组合方式。蒸发物质的分子被电子碰撞电离后以离子沉积在固体表面，称为离子镀。

电子束蒸发与热蒸发的区别在于：电子束蒸发是用一束电子轰击物体，产生高能量进行蒸发， 热蒸发通过加热完成这一过程。与热蒸发相比，电子束蒸发提供了高能量；但将薄膜的厚度控制在 5nm 量级将是困难的。在这种情况下，带有厚度监控器的良好热蒸发器将更合适。 与热蒸发相比，电子束蒸发具有许多优点 1、电子束蒸发可以将材料加热到比热蒸发更高的温度。这允许高温材料和难熔金属（例如钨、钽或石墨）的非常高的沉积速率和蒸发。 2、电子束蒸发可以沉积更薄、纯度更高的薄膜。坩埚的水冷将电子束加热严格限制在由源材料占据的区域，从而消除了相邻组件的任何不必要的污染。 3、电子束蒸发源有各种尺寸和配置，包括单腔或多腔。真空镀膜中真空溅射法是物理的气相沉积法中的后起之秀。广州真空镀膜实验室

真空镀膜技术有化学气相沉积镀膜。广州真空镀膜实验室

针对PVD制备薄膜应力的解决办法主要有：1.提高衬底温度，有利于薄膜和衬底间原子扩散，并加速反应过程，有利于形成扩散附着，降低内应力；2.热退火处理，薄膜中存在的各种缺陷是产生本征应力的主要原因，这些缺陷一般都是非平衡缺陷，有自行消失的倾向，但需要外界给予活化能。对薄膜进行热处理，非平衡缺陷大量消失，薄膜内应力降低；3.添加亚层控制多层薄膜应力，利用应变相消原理，在薄膜层之间再沉积一层薄膜，控制工艺使其呈现与结构薄膜相反的应力状态，缓解应力带来的破坏作用，整体上抵消内部应力 广州真空镀膜实验室

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