山西电子束蒸发真空镀膜加工 广东省科学院半导体研究所供应

真空蒸发镀膜是在真空室中，加热蒸发容器待形成薄膜的原材料，使其原子或者分子从表面气化逸出，形成蒸汽流，入射到衬底或者基片表面，凝结形成固态薄膜的方法，山西电子束蒸发真空镀膜加工。真空蒸发镀膜法，设备比较简单、容易操作、制成的薄膜纯度高、质量好、膜厚容易控制，成膜速率快，效果高。在蒸发温度以上进行蒸发试，蒸发源温度的微小变化即可引起蒸发速率发生很大变化。因此，在镀膜过程中，想要控制蒸发速率，必须精确控制蒸发源的温度，加热时应尽量避免产生过大的温度梯度。蒸发速率正比于材料的饱和蒸气压，温度变化10%左右，山西电子束蒸发真空镀膜加工，饱和蒸气压就要变化一个数量级左右。等离子体化学气相沉积法，山西电子束蒸发真空镀膜加工，利用了等离子体的活性来促进反应，使化学反应能在较低的温度下进行。山西电子束蒸发真空镀膜加工

在一定温度下，在真空当中，蒸发物质的蒸气与固体或液体平衡过程中所表现出的压力， 称为该物质的饱和蒸气压。此时蒸发物表面液相、气相处于动态平衡，即到达液相表面的分子全部粘接而不离开，并与从液相都气相的分子数相等。电子束蒸发蒸镀如钨(W）、钼（Mo）等高熔点材料，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用薄片来蒸镀，将1mm材料薄片架空于碳坩埚上沿，薄片只能通过坩埚边沿来导热，散热速率慢，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。山西电子束蒸发真空镀膜加工评价氧化硅薄膜的质量，较简单的方法是采用BOE腐蚀氧化硅薄膜。

PECVD在低温范围内（200-350℃），沉积速率会随着基片温度的升高而略微下降，但不是太明显。PECVD生长氧化硅薄膜是一个比较复杂的过程，薄膜的沉积速率主要受到反应气体比例、RF功率、反应室压力、基片生长温度等。在一定范围内，提高硅烷与笑气的比例，可提供氧化硅的沉积速率。在RF功率较低的时候，提升RF功率可提升薄膜的沉积速率，当RF增加到一定值后，沉积速率随RF增大而减少，然后趋于饱和。在一定的气体总量条件下，沉积速率随腔体压力增大而增大。

利用PECVD生长的氮化硅薄膜具有以下优点：1.均匀性和重复性好，可大面积成膜2.可在低温下成膜3.台阶覆盖性比较好 4.薄膜成分和厚度容易控制 5.应用范围广，设备简单，易于产业化。磁控溅射的优势在于可根据靶材的性质来选择使用不同的靶qiang进行溅射，靶qiang分为射频靶(RF)、直流靶(DC)、直流脉冲靶(DC Pluse)。其中射频靶主要用于导电性较差的氧化物、陶瓷等介质膜的溅射，也可以进行常规金属材料溅射。直流靶只能用于导电性较好的金属材料，而直流脉冲靶介于二者之间，可溅射硅、锗等半导体材料。热氧化与化学气相沉积不同，它是通过氧气或水蒸气扩散到硅表面并进行化学反应形成氧化硅。

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，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。LPCVD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。黑龙江低压气相沉积真空镀膜价钱

PECVD主要由工艺管及加热炉、推舟系统、气路系统、电气系统、计算机系统、真空系统6大部分组成。山西电子束蒸发真空镀膜加工

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。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。山西电子束蒸发真空镀膜加工

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