反应溅射是在溅射镀膜中,引入某些活性反应气体与溅射成不同于靶材的化合物薄膜。反应气体有O2、N2、CH4等。反应溅射的靶材可以是纯金属,也可以是化合物,反应溅射也可采用磁控溅射。如氮化铝薄膜可以采用磁控溅射铝靶材,气体通入一比一的氩气和氮气,反应溅射的优点是比直接溅射氮化铝靶材时间更快。磁控溅射可改变工作气体与氩气比例从而进行反应溅射,例如使用Si靶材,通入一定比例的N2,氩气作为工作气体,而氮气作为反应气体,能得到SiNx薄膜。通入氧气与氮气从而获得各种材料的氧化物与氮化物薄膜,通过改变反应气体与工作气体的比例也能对溅射速率进行调整,薄膜内组分也能相应调整。但反应气体过量时可能会造成靶中毒。PECVD,是一种利用等离子体在较低温度下进行沉积的一种薄膜生长技术。杭州PVD真空镀膜
通常在磁控溅射制备薄膜时,可以通过观察氩气激发产生的等离子体的颜色来大致判断所沉积的薄膜是否符合要求,如若设备腔室内混入其他组分的气体,则在溅射过程中会产生明显不同于氩气等离子体的暗红色,若混入少量氧气,则会呈现较为明亮的淡红色。也可根据所制备的薄膜颜色初步判断其成分,例如硅薄膜应当呈现明显的灰黑色,而当含有少量氧时,薄膜的颜色则会呈现偏透明的红棕色,含有少量氮元素时则会显现偏紫色。氧化铟锡(ITO)是一种优良的导电薄膜,是由氧化铟和氧化锡按一定比例混合组成的氧化物,主要用于液晶显示、触摸屏、光学薄膜等方面。其中氧化铟和氧化锡的比例通常为90:10,当调节两种组分不同比例时,也可以得到不同性能的ITO,ITO薄膜通常由电子束蒸发和磁控溅射制备,根据使用场景,在制备ITO薄膜的工艺过程中进行调控也可制得不同满足需求的ITO薄膜淮安真空镀膜真空镀膜过程中需防止尘埃污染。
影响靶中毒的因素主要是反应气体和溅射气体的比例,反应气体过量就会导致靶中毒。反应溅射工艺进行过程中靶表面溅射沟道区域内出现被反应生成物覆盖或反应生成物被剥离而重新暴露金属表面此消彼长的过程。如果化合物的生成速率大于化合物被剥离的速率,化合物覆盖面积增加。在一定功率的情况下,参与化合物生成的反应气体量增加,化合物生成率增加。如果反应气体量增加过度,化合物覆盖面积增加,如果不能及时调整反应气体流量,化合物覆盖面积增加的速率得不到抑制,溅射沟道将进一步被化合物覆盖,当溅射靶被化合物全部覆盖的时候,靶完全中毒。
LPCVD设备中的薄膜材料的质量和性能可以通过多种方法进行表征和评价。常见的表征和评价方法有以下几种:(1)厚度测量法,是指通过光学或电子手段来测量薄膜的厚度,如椭圆偏振仪、纳米压痕仪、电子显微镜等;(2)成分分析法,是指通过光谱或质谱手段来分析薄膜的化学成分,如X射线光电子能谱(XPS)、二次离子质谱(SIMS)、原子发射光谱(AES)等;(3)结构表征法,是指通过衍射或散射手段来表征薄膜的晶体结构,如X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、透射电子显微镜(TEM)等;(4)性能测试法,是指通过电学或力学手段来测试薄膜的物理性能,如电阻率、介电常数、硬度、应力等。真空镀膜技术普遍应用于工业制造。
电介质在集成电路中主要提供器件、栅极和金属互连间的绝缘,选择的材料主要是氧化硅和氮化硅等。氧化硅薄膜可以通过热氧化、化学气相沉积和原子层沉积法的方法获得。如果按照压力来区分的话,热氧化一般为常压氧化工艺,快速热氧化等。化学气相沉积法一般有低压化学气相沉积氧化工艺,半大气压气相沉积氧化工艺,增强等离子体化学气相层积等。在热氧化工艺中,主要使用的氧源是气体氧气、水等,而硅源则是单晶硅衬底或多晶硅、非晶硅等。氧气会消耗硅(Si),多晶硅(Poly)产生氧化,通常二氧化硅的厚度会消耗0.54倍的硅,而消耗的多晶硅则相对少些。这个特性决定了热氧化工艺只能应用在侧墙工艺形成之前的氧化硅薄膜中。镀膜层能明显提升产品的耐磨性。福建功率器件真空镀膜
真空镀膜在电子产品中不可或缺。杭州PVD真空镀膜
首先,通过一个电子枪生成一个高能电子束。电子枪一般包括一个发射电子的热阴极(通常是加热的钨丝)和一个加速电子的阳极。电子枪的工作是通过电场和磁场将电子束引导并加速到目标材料。电子束撞击目标材料,将其能量转化为热能,使目标材料加热到蒸发温度。蒸发的材料原子或分子在真空中飞行到基板表面,并在那里冷凝,形成薄膜。因为这个过程在真空中进行,所以蒸发的原子或分子在飞行过程中基本不会与其他气体分子相互作用,这有助于形成高质量的薄膜。与其他低成本的PVD工艺相比,电子束蒸发还具有非常高的材料利用效率。电子束系统加热目标源材料,而不是整个坩埚,从而降低了坩埚的污染程度。通过将能量集中在目标而不是整个真空室上,它有助于减少对基板造成热损坏的可能性。可以使用多坩埚电子束蒸发器在不破坏真空的情况下应用来自不同目标材料的几层不同涂层,使其很容易适应各种剥离掩模技术。杭州PVD真空镀膜