江西电子束蒸发真空镀膜工艺

真空蒸发镀膜是在真空室中，加热蒸发容器待形成薄膜的原材料，使其原子或者分子从表面气化逸出，形成蒸汽流，入射到衬底或者基片表面，凝结形成固态薄膜的方法。真空蒸发镀膜法，设备比较简单、容易操作、制成的薄膜纯度高、质量好、膜厚容易控制，成膜速率快，效果高。在蒸发温度以上进行蒸发试，蒸发源温度的微小变化即可引起蒸发速率发生很大变化。因此，在镀膜过程中，想要控制蒸发速率，必须精确控制蒸发源的温度，加热时应尽量避免产生过大的温度梯度。蒸发速率正比于材料的饱和蒸气压，温度变化10%左右，饱和蒸气压就要变化一个数量级左右。LPCVD反应的能量源是热能，通常其温度在500℃-1000℃之间。江西电子束蒸发真空镀膜工艺

PECVD，等离子体化学气相沉积法是借助微波或射频等使含有薄膜组成原子的气体电离，使局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强，两种或多种气体很容易发生反应，在衬底上沉积出所期待的薄膜。为了使化学反应能在较低的温度下进行，利用了等离子体的活性来促进反应，因此，这种CVD称为等离子体增强化学气相沉积。真空镀膜的工艺流程：真空镀膜的工艺流程一般依次为：前处理及化学清洗（材料进行有机清洗和无机清洗）→衬底真空中烘烤加热→等离子体清洗→金属离子轰击→镀金属过渡层→镀膜（通入反应气体）。天津功率器件真空镀膜加工为了使化学反应能在较低的温度下进行，利用了等离子体的活性来促进反应。

针对PVD制备薄膜应力的解决办法主要有：1.热退火处理，薄膜中存在的各种缺陷是产生本征应力的主要原因，这些缺陷一般都是非平衡缺陷，有自行消失的倾向，但需要外界给予活化能。对薄膜进行热处理，非平衡缺陷大量消失，薄膜内应力卓著降低；2.添加亚层控制多层薄膜应力，利用应变相消原理，在薄膜层之间再沉积一层薄膜，控制工艺使其呈现与结构薄膜相反的应力状态，缓解应力带来的破坏作用，整体上抵消内部应力；3.提高衬底温度，有利于薄膜和衬底间原子扩散，并加速反应过程，有利于形成扩散附着，降低内应力。

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。常用的薄膜制备方式主要有两种，其中一种是物理的气相沉积（PVD），PVD的方法有磁控溅射镀膜、电子束蒸发镀膜、热阻蒸发等。另一种是化学气相沉积法（CVD），主要有常压CVD、LPCVD（低压气相沉积法）、PECVD（等离子体增强气相沉积法）等方法。利用PECVD生长的氮化硅薄膜可在低温下成膜。

真空镀膜技术一般分为两大类，即物理的气相沉积技术和化学气相沉积技术。物理的气相沉积技术是指在真空条件下，利用各种物理方法，将镀料气化成原子、分子或使其离化为离子，直接沉积到基体表面上的方法。制备硬质反应膜大多以物理的气相沉积方法制得，它利用某种物理过程，如物质的热蒸发，或受到离子轰击时物质表面原子的溅射等现象，实现物质原子从源物质到薄膜的可控转移过程。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。热氧化与化学气相沉积不同，它是通过氧气或水蒸气扩散到硅表面并进行化学反应形成氧化硅。天津功率器件真空镀膜加工

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。江西电子束蒸发真空镀膜工艺

电子束蒸发法是真空蒸发镀膜中常用的一种方法，是在高真空条件下利用电子束进行直接加热蒸发材料，使蒸发材料气化并向衬底输运，在基底上凝结形成薄膜的方法。在电子束加热装置中，被加热的材料放置于水冷的坩埚当中，可避免蒸发材料与坩埚壁发生反应影响薄膜的质量，因此，电子束蒸发沉积法可以制备高纯薄膜。LPCVD反应的能量源是热能，通常其温度在500℃-1000℃之间，压力在0.1Torr-2Torr以内，影响其沉积反应的主要参数是温度、压力和气体流量，它的主要特征是因为在低压环境下，反应气体的平均自由程及扩散系数变大，膜厚均匀性好、台阶覆盖性好。目前采用LPCVD工艺制作的主要材料有：多晶硅、单晶硅、非晶硅、氮化硅等。江西电子束蒸发真空镀膜工艺

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