珠海功率器件真空镀膜实验室

磁控溅射的工作原理是指电子在外加电场的作用下，在飞向衬底过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出Ar正离子和新的电子；新电子飞向衬底，Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射。在溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜，而产生的二次电子会受到电场和磁场作用，被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内，以近似摆线形式在靶表面做圆周运动，并且在该区域中电离出大量的Ar 来轰击靶材，从而实现了高的沉积速率。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，并在电场的作用下较终沉积在衬底上。由于该电子的能量很低，传递给衬底的能量很小，致使衬底温升较低。真空镀膜流程：前处理及化学清洗→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。珠海功率器件真空镀膜实验室

电子束蒸发源的能量可高度集中，使镀膜材料局部达到高温而蒸发。通过调节电子束的功率，可以方便的控制镀膜材料的蒸发速率，特别是有利于高熔点以及高纯金属和化合物材料。物质的饱和蒸气压随温度的上升而增大，在一定温度下，各种物质的饱和蒸气压不相同，且具有恒定的数值。相反，一定的饱和蒸气压必定对应一定的物质的温度。在高真空下，电子qiang灯丝加热后发射热电子，被加速阳极加速，获得很大的动能轰击到的蒸发材料上，把动能转化成热使蒸发材料加热气化，而实现蒸发镀膜。电子束蒸发源由发射电子的热阴极、电子加速极和作为阳极的镀膜材料组成。珠海功率器件真空镀膜实验室等离子体化学气相沉积法使局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强。

在薄膜生长过程中，各种副产物从膜的表面逐渐脱离，在真空泵的作用下从出口排出。化学气相沉积法（CVD）是一种利用化学反应的方式，将反应气体生成固态的产物，并沉积在基片表面的薄膜沉积技术。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。PECVD反应过程中，反应气体从进气口进入炉腔，逐渐扩散至衬底表面，在射频源激发的电场作用下，反应气体分解成电子、离子和活性基团等。分解物发生化学反应，生成形成膜的初始成分和副反应物，这些生成物以化学键的形式吸附到样品表面，生成固态膜的晶核，晶核逐渐生长成岛状物，岛状物继续生长成连续的薄膜。

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磁控溅射由于其内部电场的存在，还可在衬底端引入一个负偏压，使溅射速率和材料粒子的方向性增加。所以磁控溅射常用来沉积TSV结构的阻挡层和种子层，通过对相关参数的调整和引入负偏压，可以实现高深宽比的薄膜溅射，且深孔内壁薄膜连续和良好的均匀性。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。PECVD薄膜的沉积速率主要受到反应气体比例、RF功率、反应室压力、基片生长温度等。

电子束蒸发是目前真空镀膜技术中一种成熟且主要的镀膜方法，它解决了电阻加热方式中钨舟材料与蒸镀源材料直接接触容易互混的问题。同时在同一蒸发沉积装置中可以安置多个坩埚，实现同时或分别蒸发，沉积多种不同的物质。通过电子束蒸发，任何材料都可以被蒸发，不同材料需要采用不同类型的坩埚以获得所要达到的蒸发速率。电子束蒸发可以蒸发高熔点材料，比一般电阻加热蒸发热效率高、 束流密度大、蒸发速度快，制成的薄膜纯度高、质量好，通过晶振控制，厚度可以较准确地控制，可以普遍应用于制备高纯薄膜和各种光学材料薄膜。电子束蒸发的金属粒子只能考自身能量附着在衬底表面，台阶覆盖性比较差，如果需要追求台阶覆盖性和薄膜粘附力，建议使用磁控溅射。薄膜应力的起源是薄膜生长过程中的某种结构不完整性、表面能态的存在、薄膜与基底界面间的晶格错配等。吉林光电器件真空镀膜厂家

PECVD生长氧化硅薄膜是一个比较复杂的过程。珠海功率器件真空镀膜实验室

热氧化是在一定的温度和气体条件下，使硅片表面氧化一定厚度的氧化硅的。主要有干法氧化和湿法氧化，干法氧化是在硅片表面通入氧气，硅片与氧化反应生成氧化硅，氧化速率比较慢，氧化膜厚容易控制。湿法氧化在炉管当中通入氧气和氢气，两者反应生长水蒸气，水蒸气与硅片表面反应生长氧化硅，湿法氧化，速率比较快，可以生长比较厚的薄膜。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。珠海功率器件真空镀膜实验室

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