磁控濺射的優(yōu)勢在于可根據(jù)靶材的性質(zhì)來選擇使用不同的靶電源進(jìn)行濺射,,靶電源分為射頻靶(RF)、直流靶(DC),、直流脈沖靶(DC Pluse),。其中射頻靶主要用于導(dǎo)電性較差的氧化物,、陶瓷等介質(zhì)膜的濺射,也可以進(jìn)行常規(guī)金屬材料濺射,。直流靶只能用于導(dǎo)電性較好的金屬材料,,而直流脈沖靶介于二者之間,可濺射硅,、鍺等半導(dǎo)體材料,。磁控濺射方向性要優(yōu)于電子束蒸發(fā),但薄膜質(zhì)量,,表面粗糙度等方面不如電子束蒸發(fā),。但磁控濺射可用于多種材料,使用范圍廣,,電子束蒸發(fā)則只能用于金屬材料蒸鍍,,且高熔點(diǎn)金屬,如W,,Mo等的蒸鍍較為困難,。所以磁控濺射常用于新型氧化物,陶瓷材料的鍍膜,,電子束則用于對薄膜質(zhì)量較高的金屬材料,。在真空中把金屬、合金或化合物進(jìn)行蒸發(fā)或?yàn)R射,,使其在被涂覆的物體上凝固并沉積的方法,,稱為真空鍍膜。北京共濺射真空鍍膜工藝
蒸發(fā)法鍍膜是將固體材料置于真空室內(nèi),,在真空條件下,,將固體材料加熱蒸發(fā),蒸發(fā)出來的原子或分子能自由地彌布到容器的器壁上,。當(dāng)把一些加工好的基板材料放在其中時(shí),,蒸發(fā)出來的原子或分子就會吸附在基板上逐漸形成一層薄膜。根據(jù)蒸發(fā)源不同,,真空蒸發(fā)鍍膜法又可 以分為四種:電阻蒸發(fā)源蒸鍍法,;電子束蒸發(fā)源蒸鍍法;高頻感應(yīng)蒸發(fā)源蒸鍍法,;激光束蒸發(fā)源蒸鍍法,。本實(shí)驗(yàn)采用電阻蒸發(fā)源蒸鍍法制備金屬薄膜材料。蒸發(fā)鍍膜,,要求從蒸發(fā)源出來的蒸汽分子或原子,,到達(dá)被鍍膜基片的距離要小于鍍膜室內(nèi)殘余氣體分子的平均自由程,這樣才能保證蒸發(fā)物的蒸汽分子能無碰撞地到達(dá)基片表面,。保證薄膜純凈和牢固,,蒸發(fā)物也不至于氧化,。上海共濺射真空鍍膜多少錢真空鍍膜機(jī)大功率脈沖磁控濺射技術(shù)的脈沖峰值功率是普通磁控濺射的100倍,在1000~3000W/cm2范圍,。
真空鍍膜的方法:濺射鍍膜:濺射鍍膜有很多種方式,。按電極結(jié)構(gòu)、電極相對位置以及濺射的過程,可以分為二極濺射,、三極或四極濺射,、磁控濺射、對向靶濺射,、和ECR濺射,。除此之外還根據(jù)制作各種薄膜的要求改進(jìn)的濺射鍍膜技術(shù)。比較常用的有:在Ar中混入反應(yīng)氣體如O2,、N2,、CH4、C2H2等,則可制得鈦的氧化物,、氮化物,、碳化物等化合物薄膜的反應(yīng)濺射。在成膜的基板上施加直到500V的負(fù)電壓,使離子轟擊膜層的同時(shí)成膜,由此改善膜層致密性的偏壓濺射,。
電子束蒸發(fā)蒸鍍?nèi)珂u(W),、鉬(Mo)等高熔點(diǎn)材料,需要在坩堝的結(jié)構(gòu)上做一定的改進(jìn),,以提高鍍膜的效率,。高熔點(diǎn)的材料采用錠或者顆粒狀放在坩堝當(dāng)中,因?yàn)樗溘釄鍖?dǎo)熱過快,,材料難以達(dá)到其蒸發(fā)的溫度,。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證,蒸發(fā)高熔點(diǎn)的材料可以用薄片來蒸鍍,,將1mm材料薄片架空于碳坩堝上沿,,薄片只能通過坩堝邊沿來導(dǎo)熱,散熱速率慢,,有利于達(dá)到材料蒸發(fā)的熔點(diǎn)。經(jīng)驗(yàn)證,,采用此種方式鍍膜,,薄膜均勻性良好,采用此方法可滿足蒸鍍50nm以下的材料薄膜,。為了使化學(xué)反應(yīng)能在較低的溫度下進(jìn)行,,利用了等離子體的活性來促進(jìn)反應(yīng)。
PECVD( Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積,,等離子體是物質(zhì)分子熱運(yùn)動加劇,,相互間的碰撞會導(dǎo)致氣體分子產(chǎn)生電離,,物質(zhì)就會變成自由運(yùn)動并由相互作用的正離子、電子和中性粒子組成的混合物,。使用等離子體增強(qiáng)氣相沉積法(PECVD)可在低溫(200-350℃)沉積出良好的氧化硅薄膜,,已被廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體器件工藝當(dāng)中。在LED工藝當(dāng)中,,因?yàn)镻ECVD生長出的氧化硅薄膜具有結(jié)構(gòu)致密,,介電強(qiáng)度高、硬度大等優(yōu)點(diǎn),,而且氧化硅薄膜對可見光波段吸收系數(shù)很小,,所以氧化硅被用于芯片的絕緣層和鈍化層。真空鍍膜機(jī)光學(xué)鍍膜主要有兩種:一種是抗反射膜,、另一種是加硬膜,。浙江貴金屬真空鍍膜加工廠
真空鍍膜所采用的方法主要有蒸發(fā)鍍、濺射鍍,、離子鍍,、束流沉積鍍以及分子束外延等。北京共濺射真空鍍膜工藝
磁控濺射的工作原理是指電子在電場E的作用下,,在飛向基片過程中與氬原子發(fā)生碰撞,,使其電離產(chǎn)生出Ar正離子和新的電子;新電子飛向基片,,Ar離子在電場作用下加速飛向陰極靶,,并以高能量轟擊靶表面,使靶材發(fā)生濺射,。在濺射粒子中,,中性的靶原子或分子沉積在基片上形成薄膜,而產(chǎn)生的二次電子會受到電場和磁場作用,,產(chǎn)生E(電場)×B(磁場)所指的方向漂移,,簡稱E×B漂移,其運(yùn)動軌跡近似于一條擺線,。若為環(huán)形磁場,,則電子就以近似擺線形式在靶表面做圓周運(yùn)動,它們的運(yùn)動路徑不僅很長,,而且被束縛在靠近靶表面的等離子體區(qū)域內(nèi),,并且在該區(qū)域中電離出大量的Ar 來轟擊靶材,從而實(shí)現(xiàn)了高的沉積速率,。北京共濺射真空鍍膜工藝
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