佛山功率器件真空镀膜加工平台 广东省科学院半导体研究所供应

磁控溅射一般金属镀膜大都采用直流溅镀,而不导电的陶磁材料则使用RF交流溅镀,基本的原理是在真空中利用辉光放电(glowdischarge)将氩气(Ar)离子撞击靶材(target)表面，电浆中的阳离子会加速冲向作为被溅镀材的负电极表面，这个冲击将使靶材的物质飞出而沉积在基板上形成薄膜。PECVD( Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)等离子增强化学气相沉积，佛山功率器件真空镀膜加工平台，佛山功率器件真空镀膜加工平台，佛山功率器件真空镀膜加工平台，等离子体是物质分子热运动加剧，相互间的碰撞会导致气体分子产生电离，物质就会变成自由运动并由相互作用的正离子、电子和中性粒子组成的混合物。磁控溅射常用于新型氧化物，陶瓷材料的镀膜，电子束则用于对薄膜质量较高的金属材料。佛山功率器件真空镀膜加工平台

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。LPCVD反应的能量源是热能，通常其温度在500℃-1000℃之间，压力在0.1Torr-2Torr以内，影响其沉积反应的主要参数是温度、压力和气体流量，它的主要特征是因为在低压环境下，反应气体的平均自由程及扩散系数变大，膜厚均匀性好、台阶覆盖性好。目前采用LPCVD工艺制作的主要材料有：多晶硅、单晶硅、非晶硅、氮化硅等。云南ITO镀膜真空镀膜加工热氧化氧化过程主要分两个步骤：氧气或者水蒸气等吸附到氧化硅表面：氧气或者水蒸气等扩散到硅表面。

电子束蒸发是目前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钨舟材料与蒸镀源材料直接接触容易互混的问题。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，不同材料需要采用不同类型的坩埚以获得所要达到的蒸发速率。电子束蒸发可以蒸发高熔点材料，比一般电阻加热蒸发热效率高、 束流密度大、蒸发速度快，制成的薄膜纯度高、质量好，通过晶振控制，厚度可以较准确地控制，可以普遍应用于制备高纯薄膜和各种光学材料薄膜。电子束蒸发的金属粒子只能考自身能量附着在衬底表面，台阶覆盖性比较差，如果需要追求台阶覆盖性和薄膜粘附力，建议使用磁控溅射。

热氧化是在一定的温度和气体条件下，使硅片表面氧化一定厚度的氧化硅的。主要有干法氧化和湿法氧化，干法氧化是在硅片表面通入氧气，硅片与氧化反应生成氧化硅，氧化速率比较慢，氧化膜厚容易控制。湿法氧化在炉管当中通入氧气和氢气，两者反应生长水蒸气，水蒸气与硅片表面反应生长氧化硅，湿法氧化，速率比较快，可以生长比较厚的薄膜。对于薄膜应力主要有以下原因：1.薄膜生长初始阶段，薄膜面和界面的表面张力的共同作用；2.沉积过程中膜面温度远高于衬底温度产生热应变；3.薄膜和衬底间点阵错配而产生界面应力；4.金属膜氧化后氧化物原子体积增大产生压应力；5.斜入射造成各向异性成核、生长；6.薄膜内产生相变或化学组分改变导致原子体积变化。等离子体化学气相沉积法使局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强。

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。磁控溅射主要利用辉光放电(glowdischarge)将氩气(Ar)离子撞击靶材(target)表面,靶材的原子被弹出而堆积在基板表面形成薄膜。溅镀薄膜的性质、均匀度都比蒸镀薄膜来的好,但是镀膜速度却比蒸镀慢比较多。新型的溅镀设备几乎都使用强力磁铁将电子成螺旋状运动以加速靶材周围的氩气离子化,造成靶与氩气离子间的撞击机率增加,提高溅镀速率。评价氧化硅薄膜的质量：腐蚀速率越慢，薄膜质量越致密，反之，腐蚀速率越快，薄膜质量越差。佛山功率器件真空镀膜加工平台

利用PECVD生长的氮化硅薄膜薄膜成分和厚度容易控制。佛山功率器件真空镀膜加工平台

电子束蒸发：将蒸发材料置于水冷坩埚中，利用电子束直接加热使蒸发材料汽化并在衬底上凝结形成薄膜，是蒸度高熔点薄膜和高纯薄膜的一种主要加热方法。真空镀膜技术一般分为两大类，即物理的气相沉积技术和化学气相沉积技术。物理的气相沉积技术是指在真空条件下，利用各种物理方法，将镀料气化成原子、分子或使其离化为离子，直接沉积到基体表面上的方法。制备硬质反应膜大多以物理的气相沉积方法制得，它利用某种物理过程，如物质的热蒸发，或受到离子轰击时物质表面原子的溅射等现象，实现物质原子从源物质到薄膜的可控转移过程。佛山功率器件真空镀膜加工平台

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