物理氣相淀積上ppt課件(存儲版)
【正文】 的能量密度，因此可以使 高熔點蒸發(fā)材料蒸發(fā) ，并且能有 較高的蒸發(fā)速率 。 直槍的功率從幾百瓦到幾千瓦都有 。 高頻感應(yīng)蒸發(fā)源示意圖 2) 優(yōu)點：蒸發(fā)速率大，可為電阻式的 10倍；蒸發(fā)源的溫度均勻穩(wěn)定，不易產(chǎn)生飛濺現(xiàn)象；蒸發(fā)材料是金屬時，蒸發(fā)材料可產(chǎn)生熱量。 解決：加熱硅片并進行旋轉(zhuǎn)硅片 。 ?高頻感應(yīng)蒸發(fā)源 1) 原理：將裝有蒸發(fā)材料的坩鍋放在高頻螺旋線圈的中央，使蒸發(fā)材料在高頻磁場的感應(yīng)下產(chǎn)生強大的渦流損失和磁滯損失（對鐵磁體），致使蒸發(fā)材料升溫，直至氣化。 ? 環(huán)形槍 ：靠環(huán)形陰極來發(fā)射電子束，經(jīng)過聚焦和偏轉(zhuǎn)后打在坩鍋中使坩鍋內(nèi)的材料蒸發(fā)，結(jié)構(gòu)簡單但功率和效率不高，多用于實驗性研究，在生產(chǎn)中用的較少。 2) 過程 ：將蒸發(fā)材料放入水冷的銅坩鍋中，直接利用電子束加熱，使蒸發(fā)材料氣化蒸發(fā)后凝結(jié)在基板表面成膜，是真空蒸發(fā)鍍膜技術(shù)的發(fā)展方向。 常用材料的飽和蒸氣壓 ?蒸發(fā)速率 2) 蒸發(fā)速率取決于離開蒸發(fā)源的材料有多少；到達基板材料有多少 ? 熱平衡狀態(tài)，單位時間內(nèi)通過單位面積表面的氣體分（原）子數(shù)為： 其中 P是壓強， M是氣體分子的質(zhì)量 單位時間內(nèi)坩鍋中蒸發(fā)材料質(zhì)量的 消耗速率 可寫為： 其中 ,Pe是蒸發(fā)材料的飽和蒸氣壓， T是材料溫度 假設(shè)材料溫度近似為恒定，同時面積 A恒定，則有： 為固定值 k T MPJn?22?dATPkMdAPkTMR eeML ?? ???????????? 22ATPkMR eML ?2?? 當真空室內(nèi)的真空度足夠高時 ， 忽略氣體分子的相互碰撞 ，可假設(shè)離開蒸發(fā)源的氣體分子以直線形式運動到基板 （ 襯底 ） 表面 。 ?缺點：不容易獲得 結(jié)晶結(jié)構(gòu)薄膜 、 薄膜和基板的附著力小 、 工藝重復(fù)性不好 ， 不能產(chǎn)生臺階覆蓋； 性能上不能形成具有深寬比大于 :1的連續(xù)薄膜；還有對淀積合金的限制 。目前還沒有一種真空計能夠測量從大氣到10－ 10Pa的整個領(lǐng)域的真空度。 油擴散泵 外形 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 2) 擴散泵必須與機械泵配合使用才能組成高真空系統(tǒng)，單獨使用擴散泵是沒有抽氣作用的。 4) 為減小有害空間的影響，通常采用雙級泵。 ? 通常是講幾種真空泵組合使用，如機械泵＋擴散泵、吸附泵＋濺射離子泵＋鈦升華泵系統(tǒng)，前者為有油系統(tǒng)后者為無油系統(tǒng)。 ? 真空區(qū)域劃分 ：粗真空、低真空、高真空、超高真空 1) 粗真空 （ 1 105Pa～ 1 102Pa），氣態(tài)空間的特性和大氣差不多，氣體分子的平均自由程短； 2) 低真空 （ 1 102Pa～ 1 10－ 1Pa），每立方厘米的氣體分子數(shù)為 1016～ 1013個，此真空區(qū)域由于分子數(shù)減少，分子的平均自由程和容器的尺寸相當； 3) 高真空 （ 1 10－ 1Pa～ 1 10－ 6Pa），氣體分子的平均自由程大于一般容器的線度。第五章 物理氣相淀積 內(nèi)容 ?概述 ?真空技術(shù) ?蒸發(fā) ?濺射 ?薄膜淀積機理 概述 ?形成薄膜技術(shù)：薄膜生長技術(shù)、薄膜淀積技術(shù) ?薄膜生長技術(shù)：專指襯底材料也是形成薄膜的元素之一，（如硅的熱氧化生長二氧化硅） ?薄膜淀積技術(shù)：薄膜形成過程中不消耗晶片或襯底材料， ?薄膜淀積技術(shù)一般可分為兩類： ?化學(xué)氣相淀積（ CVD）：利用化學(xué)反應(yīng)生成所需的薄膜材料，常用于各種介質(zhì)材料和半導(dǎo)體材料的淀積，如二氧化硅、多晶硅、氮化硅等，但是隨著 CVD技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用范圍逐漸擴大。 ?標準大氣壓 ：在溫度為 20℃ ，相對濕度為 60％時的大氣壓強， 1 atm＝ 101325Pa＝ ＝ 760to
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