物理氣相淀積ppt課件(2)-免費(fèi)閱讀
【正文】 ②長(zhǎng)投準(zhǔn)直濺射技術(shù) —如同只有一個(gè)孔的準(zhǔn)直器。 存在問(wèn)題： 襯底表面和接觸孔上表面的拐角處，淀積速率最高； 接觸孔側(cè)壁，淀積速率適中；接觸孔底角，淀積速率最低。 （ 3）氮化物： TiN,AlN, Si3N4等 。 ? 具體做法：將樣品臺(tái)、真空室器壁與地電極并聯(lián)在一起，形成一個(gè)面積很大的電極。 時(shí)， S迅速 ↓ 其他因素：靶溫、靶的晶格結(jié)構(gòu)、靶的表面情況、濺射壓強(qiáng)、升華熱的大小 具有的特點(diǎn)： （ 1）靶材上：重元素 —被濺射出原子有較高逸出 能量 輕元素 —被濺射出原子有較高逸出 速度 （ 2）不同靶材料，不同的原子逸出能量。 10~30eV。 ①電離過(guò)程 – 使電子數(shù)目增加，放電過(guò)程繼續(xù)； e+Ar→ Ar++2e 反過(guò)程為復(fù)合過(guò)程 ②激發(fā)過(guò)程： e+O2→ O2 *+e ③ 分解反應(yīng) — 分子被分解成為兩個(gè)反應(yīng)基團(tuán)。 其特點(diǎn)：質(zhì)量較大的重粒子，包括離子、中性原子和原子團(tuán)的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于電子的能量，是一種非熱平衡狀態(tài)的等離子體。 輝光放電（ glow discharge）小結(jié) 1〉 定義：氣體在低氣壓狀態(tài)下的一種自持放電。 法拉第暗區(qū)：這里電子能量太低，不足以激發(fā)氣體原子。 阿斯頓暗區(qū)、陰極輝光區(qū)、陰極暗區(qū)、負(fù)輝光區(qū)、法拉第暗區(qū)、正柱（等離子）區(qū)、陽(yáng)極輝光區(qū)和陽(yáng)極暗區(qū)。 氣體擊穿 —從非自持放電過(guò)渡到自持放電。 （ 1）和（ 2） 非自持放電，即以存在自然電離源為前提。直至達(dá)到飽和值，即電流從 0逐漸增加至達(dá)到某一極大值。 ? 優(yōu)點(diǎn)： ①蒸發(fā)速率快； ②溫度均勻、穩(wěn)定，不易產(chǎn)生飛濺現(xiàn)象。 ②高純度淀積： 水冷坩堝 可 避免容器材料的蒸發(fā)； ③ 熱效率高：熱傳導(dǎo)和熱輻射損失少。 “濕潤(rùn)性” “濕潤(rùn)性” —指在高溫下，熔化的蒸發(fā)材料在加熱源的材料上有擴(kuò)展傾向（易濕潤(rùn)）。 ③殘余氣體及所含雜質(zhì)原子或分子淀積在襯底上，嚴(yán)重影響淀積薄膜質(zhì)量。 真空蒸發(fā)的基本原理 ? 材料的三態(tài)： solid， liquid， gas； ? 蒸氣：任何溫度下，材料表面都存在蒸氣； ? 蒸氣壓：平衡時(shí)的飽和蒸氣壓； ? 升華：低于熔化溫度時(shí)，產(chǎn)生蒸氣的過(guò)程； ? 蒸發(fā)：熔化時(shí)，產(chǎn)生蒸氣的過(guò)程； ? 真空蒸發(fā)： 利用蒸發(fā)材料熔化時(shí)產(chǎn)生的蒸氣進(jìn)行薄膜淀積； ? 優(yōu)點(diǎn)：工藝及設(shè)備簡(jiǎn)單，淀積速率快； ? 缺點(diǎn)：臺(tái)階覆蓋差，薄膜與襯底附著力較小，工藝重復(fù)性不夠理想。 真空蒸發(fā)設(shè)備 ① 真空系統(tǒng) 為蒸發(fā)過(guò)程提供真空環(huán)境； ②蒸發(fā)系統(tǒng) 放置蒸發(fā)源的裝置，以及加熱和測(cè)溫裝置； ③基板及加熱系統(tǒng) 放置襯底，對(duì)襯底加熱及測(cè)溫裝置等。 ﹥﹥ 蒸發(fā)源到放置硅片的基座距離 原子或分子平均自由程 —粒子兩次碰撞之間飛行的平均距離。 蒸發(fā)材料與加熱源材料十分親合，蒸發(fā)狀態(tài)穩(wěn)定。 ? 缺點(diǎn)： ①電子槍發(fā)出的 一次電子與蒸發(fā)材料發(fā)出的二次電子使蒸發(fā)原子和殘余氣體分子電離； ② 設(shè)備及工藝復(fù)雜，價(jià)格昂貴。 ③溫度控制精確； 工藝簡(jiǎn)便； ? 缺點(diǎn)： ①成本高； ②電磁干擾。電壓再 ↑ ，電流并不 ↑ 。 （ 3）輝光放電 —?dú)怏w突然發(fā)生放電擊穿現(xiàn)象，
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