电子束蒸发法是真空蒸发镀膜中一种常用的方法,是在高真空条件下利用电子束激发进行直接加热蒸发材料,是使蒸发材料由固体转变为气化并向衬底输运,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底部有循环水冷的坩埚当中,可避免电子束击穿坩埚导致仪器损坏,而且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。在微电子与光电子集成中,薄膜的形成方法主要有两大类,及沉积和外延生长。沉积技术分为物理沉积、化学沉积和混合方法沉积。蒸发沉积(热蒸发、电子束蒸发)和溅射沉积是典型的物理方法;化学气相沉积是典型的化学方法;等离子体增强化学气相沉积是物理与化学方法相结合的混合方法。薄膜沉积过程,通常生成的是非晶膜和多晶膜,沉积部位和晶态结构都是随机的,而没有固定的晶态结构。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。深圳真空镀膜加工平台
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。深圳来料真空镀膜真空镀膜在太阳能领域有普遍应用。
目前认为溅射现象是弹性碰撞的直接结果,溅射完全是动能的交换过程。当正离子轰击阴极靶,入射离子撞击靶表面上的原子时,产生弹性碰撞,它直接将其动能传递给靶表面上的某个原子或分子,该表面原子获得动能再向靶内部原子传递,经过一系列的级联碰撞过程,当其中某一个原子或分子获得指向靶表面外的动量,并且具有了克服表面势垒(结合能)的能量,它就可以脱离附近其它原子或分子的束缚,逸出靶面而成为溅射原子。ITO薄膜的磁控溅射靶主要分为InSn合金靶、In2O3-SnO2陶瓷靶两类。在用合金靶制备ITO薄膜时,由于溅射过程中作为反应气体的氧会和靶发生很强的电化学反应,靶面覆盖一层化合物,使溅射蚀损区域缩得很小(俗称“靶中毒”),以至很难用直流溅射的方法稳定地制备出高质的ITO膜。陶瓷靶因能抑制溅射过程中氧的选择性溅射,能稳定地将金属铟和锡与氧的反应物按所需的化学配比稳定地成膜,故无中毒现象,工艺窗口宽,稳定性好。
单片反应器是一种新型的LPCVD反应器,它由一个单片放置的石英盘和一个辐射加热系统组成,可以实现更高的沉积精度和更好的沉积性能,适用于高级产品。气路系统:气路系统是用于向LPCVD反应器内送入气相前驱体和稀释气体的设备,它由气瓶、阀门、流量计、压力计、过滤器等组成。气路系统需要保证气体的纯度、流量、比例和稳定性,以控制沉积反应的动力学和动态。真空系统:真空系统是用于将LPCVD反应器内的压力降低到所需的工作压力的设备,它由真空泵、真空计、阀门等组成。真空系统需要保证反应器内的压力范围、稳定性和均匀性,以影响沉积速率和均匀性。控制系统:控制系统是用于监测和控制LPCVD制程中各个参数的设备,它由传感器、控制器、显示器等组成。控制系统需要保证反应器内的压力、温度、气体组成等参数的准确测量和实时调节,以保证沉积质量和性能。镀膜后的表面具有优良的反射性能。
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。使用CVD的方式进行沉积氧化氮化硅(SiOxNy)与氮化硅(SiNx)能有效提高钝化发射极和后极电池效率。潮州真空镀膜涂料
镀膜技术可用于提升产品的抗老化性能。深圳真空镀膜加工平台
反应溅射是在溅射镀膜中,引入某些活性反应气体与溅射成不同于靶材的化合物薄膜。反应气体有O2、N2、CH4等。反应溅射的靶材可以是纯金属,也可以是化合物,反应溅射也可采用磁控溅射。如氮化铝薄膜可以采用磁控溅射铝靶材,气体通入一比一的氩气和氮气,反应溅射的优点是比直接溅射氮化铝靶材时间更快。磁控溅射可改变工作气体与氩气比例从而进行反应溅射,例如使用Si靶材,通入一定比例的N2,氩气作为工作气体,而氮气作为反应气体,能得到SiNx薄膜。通入氧气与氮气从而获得各种材料的氧化物与氮化物薄膜,通过改变反应气体与工作气体的比例也能对溅射速率进行调整,薄膜内组分也能相应调整。但反应气体过量时可能会造成靶中毒。深圳真空镀膜加工平台