广州真空镀膜实验室 广东省科学院半导体研究所供应

真空镀膜的物理过程：PVD（物理的气相沉积技术）的基本原理可分为三个工艺步骤：（1）金属颗粒的气化：即镀料的蒸发、升华或被溅射从而形成气化源（2）镀料粒子（（原子、分子或离子）的迁移：由气化源供出原子、分子或离子经过碰撞，广州真空镀膜实验室，产生多种反应。（3）镀料粒子在基片表面的沉积。热蒸发主要是三个过程：1.蒸发材料从固态转化为气态的过程。2.气化原子或分子在蒸发源与基底之间的运输 3.蒸发原子或分子在衬底表面上淀积过程，广州真空镀膜实验室，即是蒸汽凝聚、成核，广州真空镀膜实验室、核生长、形成连续薄膜的过程。化学气相沉积是真空镀膜技术的一种。广州真空镀膜实验室

原子层沉积(atomiclayer deposition，ALD)技术，亦称原子层外延(atomiclayer epitaxy，ALE）技术，是一种基于有序、表面自饱和反应的化学气相薄膜沉积技术。原子层沉积技术起源于上世纪六七十年代，由前苏联科学家Aleskovskii和Koltsov报道，随后，基于电致发光薄膜平板显示器对高质量ZnS: Mn薄膜材料的需求，由芬兰Suntalo博士发展并完善。然而，受限于其复杂的表面化学过程等因素，原子层沉积技术在开始并没有取得较大发展，直到上世纪九十年代，随着半导体工业的兴起，对各种元器件尺寸，集成度等方面的要求越来越高，原子层沉积技术才迎来发展的黄金阶段。进入21世纪，随着适应各种制备需求的商品化ALD仪器的研制成功，无论在基础研究还是实际应用方面，原子层沉积技术都受到人们越来越多的关注。广州贵金属真空镀膜真空镀膜的操作规程：易燃有毒物品要妥善保管，以防失火中毒。

真空镀膜的方法：化学气相沉积：在等离子化学气相沉积法中,等离子体中电子温度高达104K,电子与气相分子的碰撞可以促进气体分子的分解、化合、激发和电离过程,生成活性很高的各种化学基团,产生大量反应活性物种而使整个反应体系却保持较低温度。而普通的CVD法沉积温度高(一般为1100℃),当在钢材表面沉积氮化钛薄膜时,由于温度很高,致使膜层与基体间常有脆性相出现,致使刀具的切削寿命降低。利用直流等离子化学气相沉积法,在硬质台金上沉积TiN膜结构与性能均匀。

通过PVD制备的薄膜通常存在应力问题，不同材料与衬底间可能存在压应力或张应力，在多层膜结构中可能同时存在多种形式的应力。薄膜应力的起源是薄膜生长过程中的某种结构不完整性(杂质、空位、晶粒边界、错位等)、表面能态的存在、薄膜与基底界面间的晶格错配等.对于薄膜应力主要有以下原因：1.薄膜生长初始阶段，薄膜面和界面的表面张力的共同作用；2.沉积过程中膜面温度远高于衬底温度产生热应变；3.薄膜和衬底间点阵错配而产生界面应力；4.金属膜氧化后氧化物原子体积增大产生压应力；5.斜入射造成各向异性成核、生长；6.薄膜内产生相变或化学组分改变导致原子体积变化 真空镀膜的操作规程：平时酸洗槽盆应加盖。

真空镀膜：离子镀：离子镀基本原理是在真空条件下，采用某种等离子体电离技术，使镀料原子部分电离成离子，同时产生许多高能量的中性原子，在被镀基体上加负偏压。这样在深度负偏压的作用下，离子沉积于基体表面形成薄膜。离子镀借助于惰性气体辉光放电，使镀料（如金属钛）气化蒸发离子化，离子经电场加速，以较高能量轰击工件表面，此时如通入二氧化碳、氮气等反应气体，便可在工件表面获得TiC、TiN覆盖层，硬度高达2000HV。离子镀技术较早在1963年由D。M。Mattox提出。1972年，Bunshah&Juntz推出活性反应蒸发离子镀(AREIP)，该方法可以沉积TiN、TiC等超硬膜。1972年Moley&Smith发展完善了空心热阴极离子镀，1973年又发展出射频离子镀(RFIP)。20世纪80年代又发展出磁控溅射离子镀(MSIP)和多弧离子镀(MAIP)。离子镀是物理的气相沉积方法中应用较普遍的一种镀膜工艺。真空镀膜中溅射镀膜有很多种方式。广州真空镀膜实验室

真空镀膜在所有被镀材料中，以塑料较为常见。广州真空镀膜实验室

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。广州真空镀膜实验室

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