蒸發物質的分子被電子撞擊后沉積在固體表面稱為離子鍍。蒸發源接陽極,工件接陰極,當通以三至五千伏高壓直流電以后,蒸發源與工件之間產生輝光放電。由于真空罩內充有惰性氬氣,在放電電場作用下部分氬氣被電離,從而在陰極工件周圍形成一等離子暗區。帶正電荷的氬離子受陰極負高壓的吸引,猛烈地轟擊工件表面,致使工件表層粒子和臟物被轟濺拋出,從而使工件待鍍表面得到了充分的離子轟擊清洗。隨后,接通蒸發源交流電源,蒸發料粒子熔化蒸發,進入輝光放電區并被電離。帶正電荷的蒸發料離子,在陰極吸引下,隨同氬離子一同沖向工件,當拋鍍于工件表面上的蒸發料離子超過濺失離子的數量時,則逐漸堆積形成一層牢固粘附于工件表面的鍍層。鍍膜層能有效提升產品的抗疲勞性能。貴金屬真空鍍膜工藝
使用PECVD,高能電子可以將氣體分子激發到足夠活躍的狀態,使得在相對低溫下就能發生化學反應。這對于敏感于高溫或者不能承受高溫處理的材料(如塑料)來說是一個重要的優勢。等離子體中的反應物質具有很高的動能,可以使得它們在各種表面,包括垂直和傾斜的表面上發生化學反應。這就使得PECVD可以在基板的全范圍內,包括難以接觸的區域,形成高質量的薄膜。在PECVD過程中,射頻能量引發原料氣體形成等離子體。這個等離子體由高能電子和離子組成,它們能夠在各種表面進行化學反應。這就使得反應物質能夠均勻地分布在整個基板上,從而形成均勻的薄膜。且PECVD可以在相對低溫下進行,因此基板上的熱效應對薄膜的形成影響較小。這進一步有助于保持薄膜的均勻性。廣州真空鍍膜設備鍍膜層能明顯提升產品的抗沖擊性能。
LPCVD設備的基本原理是利用化學氣相沉積(CVD)的方法,在低壓(通常為0.1-10Torr)和高溫(通常為500-1200℃)的條件下,將含有所需元素的氣體前驅體引入反應室,在襯底表面發生化學反應,形成所需的薄膜材料。LPCVD設備的優點主要有以下幾點:(1)由于低壓條件下氣體分子的平均自由程較長,使得氣體在反應室內的分布更加均勻,從而提高了薄膜的均勻性和重復性;(2)低壓條件下氣體分子與襯底表面的碰撞頻率較低,使得反應速率主要受表面反應速率控制,從而提高了薄膜的純度和結晶性;(3)低壓條件下氣體分子與反應室壁面的碰撞頻率較低,使得反應室壁面上沉積的材料較少,從而降低了顆粒污染和清洗頻率;
對于典型的半導體應用,基板被放置在兩個平行電極之間的沉積室中一個接地電極,通常是一個射頻通電電極.前體氣體如硅烷(SiH4)和氨(NH3)通常與惰性氣體如氬氣(Ar)或氮氣(N2)混合以控制過程。這些氣體通過基板上方的噴頭固定裝置引入腔室,有助于將氣體更均勻地分布到基板上。等離子體由電極之間的放電(100–300eV)點燃,在基板周圍發生啟輝,有助于產生驅動化學反應的熱能。前體氣體分子與高能電子碰撞,然后通過氣流傳播到基板,在那里它們發生反應并被吸收在基板表面上以生長薄膜。然后將化學副產品抽走,完成沉積過程。鍍膜技術可用于制造精密儀器部件。
LPCVD設備中還有一個重要的工藝參數是氣體前驅體的流量,因為它也影響了反應速率、反應機理、反應產物、反應選擇性等方面。一般來說,流量越大,氣體在反應室內的濃度越高,反應速率越快,沉積速率越高;流量越小,氣體在反應室內的濃度越低,反應速率越慢,沉積速率越低。但是,并不是流量越大越好,因為過大的流量也會帶來一些不利的影響。例如,過大的流量會導致氣體在反應室內的停留時間縮短,從而降低沉積效率或增加副產物;過大的流量會導致氣體在反應室內的流動紊亂,從而降低薄膜的均勻性或質量;過大的流量會導致氣體前驅體之間或與襯底材料之間的競爭反應增加,從而改變反應機理或反應選擇性。熱氧化與化學氣相沉積不同,她是通過氧氣或水蒸氣擴散到硅表面并進行化學反應形成氧化硅。貴州真空鍍膜外協
鍍膜層在真空條件下均勻附著于基材。貴金屬真空鍍膜工藝
首先,通過一個電子槍生成一個高能電子束。電子槍一般包括一個發射電子的熱陰極(通常是加熱的鎢絲)和一個加速電子的陽極。電子槍的工作是通過電場和磁場將電子束引導并加速到目標材料。電子束撞擊目標材料,將其能量轉化為熱能,使目標材料加熱到蒸發溫度。蒸發的材料原子或分子在真空中飛行到基板表面,并在那里冷凝,形成薄膜。因為這個過程在真空中進行,所以蒸發的原子或分子在飛行過程中基本不會與其他氣體分子相互作用,這有助于形成高質量的薄膜。與其他低成本的PVD工藝相比,電子束蒸發還具有非常高的材料利用效率。電子束系統加熱目標源材料,而不是整個坩堝,從而降低了坩堝的污染程度。通過將能量集中在目標而不是整個真空室上,它有助于減少對基板造成熱損壞的可能性。可以使用多坩堝電子束蒸發器在不破壞真空的情況下應用來自不同目標材料的幾層不同涂層,使其很容易適應各種剝離掩模技術。貴金屬真空鍍膜工藝