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,反应能得到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。解决靶中毒主要有以下几种方法;1.使用射频电源进行溅射;2.采用闭环控制反应气体通入流量;3.使用孪生靶交替溅射;4.控制镀膜模式的变换:在镀膜前,采集靶中毒的迟滞效应曲线,使进气流量控制在产生靶中毒的前沿,确保工艺过程始终处于沉积速率陡降前的模式。真空镀膜机在集成电路制造中的应用:晶体管路中的保护层、电极管线等多是采用CVD技术。云南PECVD真空镀膜
真空镀膜:等离子体镀膜:每个弧斑存在极短时间,爆发性地蒸发离化阴极改正点处的镀料,蒸发离化后的金属离子,在阴极表面也会产生新的弧斑,许多弧斑不断产生和消失,所以又称多弧蒸发。较早设计的等离子体加速器型多弧蒸发离化源,是在阴极背后配置磁场,使蒸发后的离子获得霍尔(Hall)加速对应效应,有利于离子增大能量轰击量体,采用这种电弧蒸发离化源镀膜,离化率较高,所以又称为电弧等离子体镀膜。由于等离子体镀膜常产生多弧斑,所以也称多弧蒸发离化过程。金属真空镀膜技术离子镀是真空蒸发与阴极溅射技术的结合。
真空镀膜:真空蒸镀基本工艺镀前处理:包括清洗镀件和预处理。具体清洗方法有清洗剂清洗、化学溶剂清洗、超声波清洗和离子轰击清洗等。具体预处理有除静电,涂底漆等。装炉:包括真空室清理及镀件挂具的清洗,蒸发源安装、调试、镀件褂卡。抽真空:一般先粗抽至6。6Pa以上,更早打开扩散泵的前级维持真空泵,加热扩散泵。待预热足够后,打开高阀,用扩散泵抽至6×10-3Pa半底真空度。烘烤:将镀件烘烤加热到所需温度。离子轰击:真空度一般在10Pa~10-1Pa,离子轰击电压200V~1kV负高压,离击时间为5min~30min,预熔:调整电流使镀料预熔,除气1min~2min。蒸发沉积:根据要求调整蒸发电流,直到所需沉积时间结束。冷却:镀件在真空室内冷却到一定温度。出炉:取件后,关闭真空室,抽真空至1×10-1Pa,扩散泵冷却到允许温度,才可关闭维持泵和冷却水。后处理:涂面漆等。
在二极溅射中增加一个平行于靶表面的封闭磁场,借助于靶表面上形成的正交电磁场,把二次电子束缚在靶表面特定区域来增强电离效率,增加离子密度和能量,从而实现高速率溅射的过程。随着碰撞次数的增加,二次电子的能量消耗殆尽,逐渐远离靶表面,并在电场E的作用下沉积在基片上。由于该电子的能量很低,传递给基片的能量很小,致使基片温升较低。磁控溅射是入射粒子和靶的碰撞过程。入射粒子在靶中经历复杂的散射过程,和靶原子碰撞,把部分动量传给靶原子,此靶原子又和其他靶原子碰撞,形成级联过程。在这种级联过程中某些表面附近的靶原子获得向外运动的足够动量,离开靶被溅射出来。真空镀膜的操作规程:镀制多层介质膜的镀膜间,应安装通风吸尘装置,及时排除有害粉尘。
真空镀膜的方法:溅射镀膜:溅射镀膜有很多种方式。按电极结构、电极相对位置以及溅射的过程,可以分为二极溅射、三极或四极溅射、磁控溅射、对向靶溅射、和ECR溅射。除此之外还根据制作各种薄膜的要求改进的溅射镀膜技术。比较常用的有:在Ar中混入反应气体如O2、N2、CH4、C2H2等,则可制得钛的氧化物、氮化物、碳化物等化合物薄膜的反应溅射。在成膜的基板上施加直到500V的负电压,使离子轰击膜层的同时成膜,由此改善膜层致密性的偏压溅射。真空镀膜的功能是多方面的,这也决定了其应用场合非常丰富。云南PECVD真空镀膜
真空镀膜是以真空技术为基础,利用物理或化学方法,为科学研究和实际生产提供薄膜制备的一种新工艺。云南PECVD真空镀膜
真空镀膜:反应磁控溅射法:反应磁控溅射沉积过程中基板温度一般不会有很大的升高,而且成膜过程通常也并不要求对基板进行很高温度的加热,因此对基板材料的限制较少。反应磁控溅射适于制备大面积均匀薄膜,并能实现单机年产上百万平方米镀膜的工业化生产。但是反应磁控溅射在20世纪90年代之前,通常使用直流溅射电源,因此带来了一些问题,主要是靶中毒引起的打火和溅射过程不稳定,沉积速率较低,膜的缺陷密度较高,这些都限制了它的应用发展。云南PECVD真空镀膜