原子層沉積過程由A,、B兩個半反應(yīng)分四個基元步驟進行:1)前驅(qū)體A脈沖吸附反應(yīng);2)惰氣吹掃多余的反應(yīng)物及副產(chǎn)物,;3)前驅(qū)體B脈沖吸附反應(yīng);4)惰氣吹掃多余的反應(yīng)物及副產(chǎn)物,,然后依次循環(huán)從而實現(xiàn)薄膜在襯底表面逐層生長,。基于原子層沉積的原理,,利用原子層沉積制備高質(zhì)量薄膜材料,三大要素必不可少:1)前驅(qū)體需滿足良好的揮發(fā)性,、足夠的反應(yīng)活性以及一定熱穩(wěn)定性,前驅(qū)體不能對薄膜或襯底具有腐蝕或溶解作用,;2)前驅(qū)體脈沖時間需保證單層飽和吸附,;3)沉積溫度應(yīng)保持在ALD窗口內(nèi),以避免因前驅(qū)體冷凝或熱分解等引發(fā)CVD生長從而使得薄膜不均勻,?;瘜W(xué)氣相沉積是真空鍍膜技術(shù)的一種,。海口UV真空鍍膜
真空鍍膜:反應(yīng)性離子鍍:如果采用電子束蒸發(fā)源蒸發(fā),,在坩堝上方加20V~100V的正偏壓。在真空室中導(dǎo)入反應(yīng)性氣體,,如氮氣,、氧氣,、乙炔,、甲烷等反應(yīng)性氣體代替氬氣,或在此基礎(chǔ)上混入氬氣,。電子束中的高能電子可以達到幾千至幾萬電子伏特的能量,,不僅可以使鍍料熔化蒸發(fā),而且能在熔化的鍍料表面激勵出二次電子,。二次電子在上方正偏壓作用下加速,,與鍍料蒸發(fā)中性粒子發(fā)生碰撞而電離成離子,在工件表面發(fā)生離化反應(yīng),,從而獲得氧化物(如TeO2,、SiO2、Al2O3,、ZnO,、SnO2、Cr2O3,、ZrO2,、InO2等)。其特點是沉積率高,,工藝溫度低,。四川等離子體增強氣相沉積真空鍍膜真空濺鍍的鍍層可通過調(diào)節(jié)電流大小和時間來壘加,但不能太厚,,一般厚度在0.2~2um,。
在二極濺射中增加一個平行于靶表面的封閉磁場,,借助于靶表面上形成的正交電磁場,,把二次電子束縛在靶表面特定區(qū)域來增強電離效率,增加離子密度和能量,,從而實現(xiàn)高速率濺射的過程,。隨著碰撞次數(shù)的增加,二次電子的能量消耗殆盡,逐漸遠離靶表面,,并在電場E的作用下沉積在基片上,。由于該電子的能量很低,傳遞給基片的能量很小,,致使基片溫升較低,。磁控濺射是入射粒子和靶的碰撞過程。入射粒子在靶中經(jīng)歷復(fù)雜的散射過程,,和靶原子碰撞,,把部分動量傳給靶原子,此靶原子又和其他靶原子碰撞,,形成級聯(lián)過程,。在這種級聯(lián)過程中某些表面附近的靶原子獲得向外運動的足夠動量,離開靶被濺射出來,。
電子束蒸發(fā)可以蒸發(fā)高熔點材料,,比一般電阻加熱蒸發(fā)熱效率高、 束流密度大,、蒸發(fā)速度快,,制成的薄膜純度高,、質(zhì)量好,,通過晶振控制,厚度可以較準確地控制,,可以廣泛應(yīng)用于制備高純薄膜和各種光學(xué)材料薄膜,。電子束蒸發(fā)的金屬粒子只能考自身能量附著在襯底表面,臺階覆蓋性比較差,,如果需要追求臺階覆蓋性和薄膜粘附力,,建議使用磁控濺射。在蒸發(fā)溫度以上進行蒸發(fā)試,,蒸發(fā)源溫度的微小變化即可引起蒸發(fā)速率發(fā)生很大變化,。因此,在鍍膜過程中,,想要控制蒸發(fā)速率,,必須精確控制蒸發(fā)源的溫度,加熱時應(yīng)盡量避免產(chǎn)生過大的溫度梯度,。蒸發(fā)速率正比于材料的飽和蒸氣壓,,溫度變化10%左右,飽和蒸氣壓就要變化一個數(shù)量級左右,。真空鍍膜鍍的薄膜涂層均勻,。
真空鍍膜:等離子體鍍膜:每個弧斑存在極短時間,,爆發(fā)性地蒸發(fā)離化陰極改正點處的鍍料,,蒸發(fā)離化后的金屬離子,,在陰極表面也會產(chǎn)生新的弧斑,許多弧斑不斷產(chǎn)生和消失,,所以又稱多弧蒸發(fā),。較早設(shè)計的等離子體加速器型多弧蒸發(fā)離化源,是在陰極背后配置磁場,,使蒸發(fā)后的離子獲得霍爾(Hall)加速對應(yīng)效應(yīng),,有利于離子增大能量轟擊量體,采用這種電弧蒸發(fā)離化源鍍膜,,離化率較高,,所以又稱為電弧等離子體鍍膜。由于等離子體鍍膜常產(chǎn)生多弧斑,,所以也稱多弧蒸發(fā)離化過程,。源或靶的不斷改進,擴大了真空鍍膜材料的選用范圍,。成都真空鍍膜涂料
真空鍍膜技術(shù)是利用物理,、化學(xué)手段將固體表面涂覆一層特殊性能的鍍膜。??赨V真空鍍膜
PECVD一般用到的氣體有硅烷,、笑氣、氨氣等其他,。這些氣體通過氣管進入在反應(yīng)腔體,,在射頻源的左右下,氣體被電離成活性基團,?;钚曰鶊F進行化學(xué)反應(yīng),在低溫(300攝氏度左右)生長氧化硅或者氮化硅,。氧化硅和氮化硅可用于半導(dǎo)體器件的絕緣層,,可有效的進行絕緣。PECVD生長氧化硅薄膜是一個比較復(fù)雜的過程,,薄膜的沉積速率主要受到反應(yīng)氣體比例,、RF功率、反應(yīng)室壓力,、基片生長溫度等,。在一定范圍內(nèi),提高硅烷與笑氣的比例,,可提供氧化硅的沉積速率,。在RF功率較低的時候,提升RF功率可提升薄膜的沉積速率,當(dāng)RF增加到一定值后,,沉積速率隨RF增大而減少,,然后趨于飽和。在一定的氣體總量條件下,,沉積速率隨腔體壓力增大而增大,。PECVD在低溫范圍內(nèi)(200-350℃),沉積速率會隨著基片溫度的升高而略微下降,,但不是太明顯,。海口UV真空鍍膜