北京电子束蒸发真空镀膜服务 广东省科学院半导体研究所供应

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，北京电子束蒸发真空镀膜服务。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，北京电子束蒸发真空镀膜服务。评价氧化硅薄膜的质量：腐蚀速率越慢，薄膜质量越致密，北京电子束蒸发真空镀膜服务，反之，腐蚀速率越快，薄膜质量越差。北京电子束蒸发真空镀膜服务

使用等离子体增强气相沉积法（PECVD）可在低温（200-350℃）沉积出良好的氧化硅薄膜，已被普遍应用于半导体器件工艺当中。在LED工艺当中，因为PECVD生长出的氧化硅薄膜具有结构致密，介电强度高、硬度大等优点，而且氧化硅薄膜对可见光波段吸收系数很小，所以氧化硅被用于芯片的绝缘层和钝化层。评价氧化硅薄膜的质量，较简单的方法是采用BOE腐蚀氧化硅薄膜，腐蚀速率越慢，薄膜质量越致密，反之，腐蚀速率越快，薄膜质量越差。另外，沉积速率的快慢也会影响到薄膜的质量，沉积速率过快，会导致氧化硅薄膜速率过快，说明薄膜质量比较差。吉林贵金属真空镀膜加工等离子体化学气相沉积法，利用了等离子体的活性来促进反应，使化学反应能在较低的温度下进行。

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。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。

针对PVD制备薄膜应力的解决办法主要有：1.提高衬底温度，有利于薄膜和衬底间原子扩散，并加速反应过程，有利于形成扩散附着，降低内应力；2.热退火处理，薄膜中存在的各种缺陷是产生本征应力的主要原因，这些缺陷一般都是非平衡缺陷，有自行消失的倾向，但需要外界给予活化能。对薄膜进行热处理，非平衡缺陷大量消失，薄膜内应力卓著降低；3.添加亚层控制多层薄膜应力，利用应变相消原理，在薄膜层之间再沉积一层薄膜，控制工艺使其呈现与结构薄膜相反的应力状态，缓解应力带来的破坏作用，整体上抵消内部应力。蒸发高熔点的材料可以用薄片来蒸镀，将1mm材料薄片架空于碳坩埚上沿，薄片只能通过坩埚边沿来导热。

PECVD主要由工艺管及电阻加热炉、净化推舟系统、气路系统、电气控制系统、计算机控制系统、真空系统6大部分组成。PECVD的主要性能指标，PECVD设备的主要特点，该设备成膜种类为氮化硅，这种PECVD成膜均匀性好、稳定性高。每片硅片间不均匀性误差在5%之内，同一批硅片间的误差在6%之内，不同批次硅片间误差在7%之内。温度要求比较低，成膜温度为150℃～500℃，恒温区温度均匀，误差范围在2℃之内，并且在整个成膜过程中随时间变化小，误差范围为2℃/24h之内。升温时间较短，工作压力范围广，恢复真空时间短，设备封闭性强并且具有温度控制和计算机自动监控等安全措施功能。除此之外，PECVD与一般CVD相比有更多的优点。化学气相沉积技术是把含有构成薄膜元素的单质气体或化合物供给基体。北京电子束蒸发真空镀膜服务

磁控溅射可用于多种材料，适用性普遍。北京电子束蒸发真空镀膜服务

PECVD工艺中由于等离子体中高速运动的电子撞击到中性的反应气体分子，就会使中性反应气体分子变成碎片或处于活动的状态容易发生反应，以在衬底在300-350℃就可以得到良好的氧化硅或者氮化硅薄膜，可以在器件当中作为钝化绝缘层，来提高器件的可靠性。等离子体化学气相沉积法，利用了等离子体的活性来促进反应，使化学反应能在较低的温度下进行。优点是：反应温度降低，沉积速率较快，成膜质量好，不容易破裂。缺点是：设备投资大、对气管有特殊要求。北京电子束蒸发真空镀膜服务

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