在真空狀態(tài)下,加熱蒸發(fā)容器中的靶材,使其原子或分子逸出,沉積在目標(biāo)物體表面,形成固態(tài)薄膜。依蒸鍍材料、基板的種類可分為:抵抗加熱、電子束、高周波誘導(dǎo)、雷射等加熱方式。蒸鍍材料有鋁、亞鉛、金、銀、白金、鎳等金屬材料與可產(chǎn)生光學(xué)特性薄膜的材料,主要有使用SiO2、TiO2、ZrO2、MgF2等氧化物與氟化物。電子在電場的作用下加速飛向基片的過程中與氬原子發(fā)生碰撞,電離出大量的氬離子和電子。氬離子在電場作用下加速轟擊靶材,濺射出大量的靶原子,靶原子沉積在基片表面形成膜。二次電子受到磁場影響,被束縛在靶面的等離子體區(qū)域,二次電子在磁場作用下繞靶面做圓周運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過程中不斷和氬原子發(fā)生撞擊,電離出大量氬離子轟擊靶材。鍍膜后的零件具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能。銅川納米涂層真空鍍膜
磁控濺射可以使用各種類型的氣體進(jìn)行,例如氬氣、氮?dú)夂脱鯕獾?。氣體的選擇取決于薄膜的所需特性和應(yīng)用。例如,氬氣通常用作沉積金屬的濺射氣體,而氮?dú)鈩t用于沉積氮化物。磁控濺射可以以各種配置進(jìn)行,例如直流(DC)、射頻(RF)和脈沖DC模式。每種配置都有其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),配置的選擇取決于薄膜的所需特性和應(yīng)用。磁控濺射是利用磁場束縛電子的運(yùn)動(dòng),提高電子的離化率。與傳統(tǒng)濺射相比具有“低溫(碰撞次數(shù)的增加,電子的能量逐漸降低,在能量耗盡以后才落在陽極)”、“高速(增長電子運(yùn)動(dòng)路徑,提高離化率,電離出更多的轟擊靶材的離子)”兩大特點(diǎn)?;窗舱婵斟兡すに嚵鞒体兡ぜ夹g(shù)可用于制造精密儀器部件。
對于PECVD如果成膜質(zhì)量差,則主要由一下幾項(xiàng)因素造成:1.樣片表面清潔度差,檢查樣品表面是否清潔。2.工藝腔體清潔度差,清洗工藝腔體。3.樣品溫度異常,檢查溫控系統(tǒng)是否正常,校準(zhǔn)測溫?zé)犭娕肌?.膜淀積過程中壓力異常,檢查腔體真空系統(tǒng)漏率。5.射頻功率設(shè)置不合理,檢查射頻電源,調(diào)整設(shè)置功率。影響PECVD工藝質(zhì)量的因素主要有以下幾個(gè)方面:1.起輝電壓:間距的選擇應(yīng)使起輝電壓盡量低,以降低等離子電位,減少對襯底的損傷。2.極板間距和腔體氣壓:極板間距較大時(shí),對襯底的損傷較小,但間距不宜過大,否則會(huì)加重電場的邊緣效應(yīng),影響淀積的均勻性。反應(yīng)腔體的尺寸可以增加生產(chǎn)率,但是也會(huì)對厚度的均勻性產(chǎn)生影響。3.射頻電源的工作頻率,射頻PECVD通常采用50kHz~13.56MHz頻段射頻電源,頻率高,等離子體中離子的轟擊作用強(qiáng),淀積的薄膜更加致密,但對襯底的損傷也比較大。
器件尺寸按摩爾定律的要求不斷縮小,柵極介質(zhì)的厚度不斷減薄,但柵極的漏電流也隨之增大。在5.0nm以下,SiO2作為柵極介質(zhì)所產(chǎn)生的漏電流已無法接受,這是由電子的直接隧穿效應(yīng)造成的。HfO2族的高k介質(zhì)是目前比較好的替代SiO2/SiON的選擇。HfO2族的高k介質(zhì)主要通過原子層沉積(ALD)或金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積(MOCVD)等方法沉積。介質(zhì)膜的主要作用有:1.改善半導(dǎo)體器件和集成電路參數(shù);2.增強(qiáng)器件的穩(wěn)定性和可靠性,二次鈍化可強(qiáng)化器件的密封性,屏蔽外界雜質(zhì)、離子電荷、水汽等對器件的有害影響;3.提高器件的封裝成品率,鈍化層為劃片、裝架、鍵合等后道工藝處理提供表面的機(jī)械保護(hù);4.其它作用,鈍化膜及介質(zhì)膜還可兼作表面及多層布線的絕緣層;鍍膜層能明顯提高產(chǎn)品的隔熱性能。
PVD鍍膜(離子鍍膜)技術(shù),其具體原理是在真空條件下,采用低電壓、大電流的電弧放電技術(shù),利用氣體放電使靶材蒸發(fā)并使被蒸發(fā)物質(zhì)與氣體都發(fā)生電離,利用電場的加速作用,使被蒸發(fā)物質(zhì)及其反應(yīng)產(chǎn)物沉積在工件上。特點(diǎn),采用PVD鍍膜技術(shù)鍍出的膜層,具有高硬度、高耐磨性(低摩擦系數(shù))、很好的耐腐蝕性和化學(xué)穩(wěn)定性等特點(diǎn),膜層的壽命更長;同時(shí)膜層能夠大幅度提高工件的外觀裝飾性能。PVD鍍膜能夠鍍出的膜層種類,PVD鍍膜技術(shù)是一種能夠真正獲得微米級鍍層且無污染的環(huán)保型表面處理方法,它能夠制備各種單一金屬膜(如鋁、鈦、鋯、鉻等),氮化物膜(TiN、ZrN、CrN、TiAlN)和碳化物膜(TiC、TiCN),以及氧化物膜(如TiO等)。PVD鍍膜膜層的厚度—PVD鍍膜膜層的厚度為微米級,厚度較薄,一般為0.3μm~5μm,其中裝飾鍍膜膜層的厚度一般為0.3μm~1μm,因此可以在幾乎不影響工件原來尺寸的情況下提高工件表面的各種物理性能和化學(xué)性能,鍍后不須再加工。真空鍍膜在電子產(chǎn)品中不可或缺。揭陽納米涂層真空鍍膜
影響PECVD成膜質(zhì)量的主要有:1.樣片表面清潔度差;2.工藝腔體清潔度差;3.樣品溫度異常;銅川納米涂層真空鍍膜
PECVD(等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積或等離子體輔助化學(xué)氣相沉積),是一種利用等離子體在較低溫度下進(jìn)行沉積的一種薄膜生長技術(shù)。等離子體中大部分原子或分子被電離,通常使用射頻(RF)產(chǎn)生,但也可以通過交流電(AC)或直流電(DC)在兩個(gè)平行電極之間放電產(chǎn)生。PECVD是一種基于真空的工藝,通常在<0.1Torr的壓力下進(jìn)行,允許相對較低的基板溫度,從室溫到300°C。通過利用等離子體為這些沉積反應(yīng)的發(fā)生提供能量,而不是將基板加熱到很高的的溫度來驅(qū)動(dòng)這些沉積反應(yīng)。由于PECVD沉積溫度較低,沉積的薄膜應(yīng)力較小,結(jié)合力更強(qiáng)。銅川納米涂層真空鍍膜