在真空状态下,加热蒸发容器中的靶材,使其原子或分子逸出,沉积在目标物体表面,形成固态薄膜。依蒸镀材料、基板的种类可分为:抵抗加热、电子束、高周波诱导、雷射等加热方式。蒸镀材料有铝、亚铅、金、银、白金、镍等金属材料与可产生光学特性薄膜的材料,主要有使用SiO2、TiO2、ZrO2、MgF2等氧化物与氟化物。电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞,电离出大量的氩离子和电子。氩离子在电场作用下加速轰击靶材,溅射出大量的靶原子,靶原子沉积在基片表面形成膜。二次电子受到磁场影响,被束缚在靶面的等离子体区域,二次电子在磁场作用下绕靶面做圆周运动,在运动过程中不断和氩原子发生撞击,电离出大量氩离子轰击靶材。真空镀膜过程需严格监控镀膜速度。广东纳米涂层真空镀膜

电子束蒸发:将蒸发材料置于水冷坩埚中,利用电子束直接加热使蒸发材料汽化并在衬底上凝结形成薄膜,是蒸度高熔点薄膜和高纯薄膜的一种主要加热方法。为了获得性能良好的半导体电极Al膜,我们通过优化工艺参数,制备了一系列性能优越的Al薄膜。通过理论计算和性能测试,分析比较了电子束蒸发与磁控溅射两种方法制备Al膜的特点。考虑Al膜的致密性就相当于考虑Al膜的晶粒的大小,密度以及能达到均匀化的程度,因为它也直接影响Al膜的其它性能,进而影响半导体哗啦的性能。气相沉积的多晶Al膜的晶粒尺寸随着沉积过程中吸附原子或原子团在基片表面迁移率的增加而增加。由此可以看出Al膜的晶粒尺寸的大小将取决环于基片温度、沉积速度、气相原子在平行基片方面的速度分量、基片表面光洁度和化学活性等因素。广东纳米涂层真空镀膜真空镀膜技术可用于制造光学镜片。

磁控溅射方向性要优于电子束蒸发,但薄膜质量,表面粗糙度等方面不如电子束蒸发。但磁控溅射可用于多种材料,适用性广,电子束蒸发则只能用于金属材料蒸镀,且高熔点金属,如W,Mo等的蒸镀较为困难。所以磁控溅射常用于新型氧化物,陶瓷材料的镀膜,电子束则用于对薄膜质量较高的金属材料沉积源是真空镀膜技术中另一个必不可少的设备。衬底支架是用于在沉积过程中将衬底固定到位的装置。基板支架可以有不同的配置,例如行星式、旋转式或线性平移,具体取决于应用要求。沉积源的选择取决于涂层应用的具体要求,例如涂层材料、沉积速率和涂层质量。
对于PECVD如果成膜质量差,则主要由一下几项因素造成:1.样片表面清洁度差,检查样品表面是否清洁。2.工艺腔体清洁度差,清洗工艺腔体。3.样品温度异常,检查温控系统是否正常,校准测温热电偶。4.膜淀积过程中压力异常,检查腔体真空系统漏率。5.射频功率设置不合理,检查射频电源,调整设置功率。影响PECVD工艺质量的因素主要有以下几个方面:1.起辉电压:间距的选择应使起辉电压尽量低,以降低等离子电位,减少对衬底的损伤。2.极板间距和腔体气压:极板间距较大时,对衬底的损伤较小,但间距不宜过大,否则会加重电场的边缘效应,影响淀积的均匀性。反应腔体的尺寸可以增加生产率,但是也会对厚度的均匀性产生影响。3.射频电源的工作频率,射频PECVD通常采用50kHz~13.56MHz频段射频电源,频率高,等离子体中离子的轰击作用强,淀积的薄膜更加致密,但对衬底的损伤也比较大。真空镀膜技术在汽车行业中应用普遍。

LPCVD设备可以沉积多种类型的薄膜材料,如多晶硅、氮化硅、氧化硅、碳化硅等。设备通常由以下几个部分组成:真空系统、气体输送系统、反应室、加热系统、温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等。LPCVD设备的缺点主要有以下几点:(1)由于高温条件下衬底材料会发生热膨胀和热应力,使得衬底材料可能出现变形、开裂、弯曲等问题;(2)由于高温条件下衬底材料会发生热扩散和热反应,使得衬底材料可能出现杂质掺杂、界面反应、相变等问题;(3)由于高温条件下气体前驱体会发生热分解和热聚合,使得气体前驱体可能出现不稳定性、副反应、沉积速率降低等问题;(4)LPCVD设备需要较大的真空泵和加热功率,使得设备成本和运行成本较高镀膜后的零件具有优异的导电性能。广东纳米涂层真空镀膜
镀膜过程需在高度真空环境中进行。广东纳米涂层真空镀膜
沉积工艺也可分为化学气相沉积和物理的气相沉积。CVD的优点是速率快,且由于在晶圆表面发生化学反应,拥有台阶覆盖率。但从上述化学方程式中不难看出,其缺点就是产生副产物废气。在半导体制程中,很难将这些废气完全排出,难免会参杂些不纯物质。因此,CVD多用于不需要精确把控材料特性的沉积涂层,如沉积各种消耗性的膜层(硬掩模)或各种厚绝缘薄膜等。PVD则向晶圆表面直接轰击要沉积的材料。也就是说,如果想在晶圆表面沉积A物质,则需将A物质气化后,使其沉积到晶圆表面。常用的PVD方法有溅射,这在刻蚀工艺中也曾涉及过。在这种方法中,我们先向A物质靶材轰击离子束(主要采用惰性气体),使A物质粒子溅射出来,再将脱落的粒子转移至硅片表面,并形成薄膜。PVD的优点是无副产物,沉积薄膜的纯度高,且还可以沉积钨(W)、钴(Co)等无反应能力的纯净物材料。因此,多用于纯净物的金属布线。广东纳米涂层真空镀膜