物理氣相淀積ppt課件(2)(存儲版)
【正文】 電流 ↑↑ ，放電電壓顯著 ↓ 。 影響輝光放電電流密度的因素：陰極材料、氣體種類、氣體壓強及陰極的形狀。（共八個） — 極間電壓大部分加在這里，電子被加速與氣體原子碰撞，使原子激發(fā)或電離。 ：在陰極端能保持足夠的電離度。對玻璃圓柱狀放電管兩端施加電壓，當壓力處于 1～，由陰極逸出的電子在氣體中發(fā)生碰撞電離和光電離，此時放電管的大部分區(qū)域都呈現(xiàn)彌漫的光輝，其顏色因氣體而異，故稱輝光放電。 等離子體鞘層：是電子與離子具有不同速度的一個直接后果。 e+CF4→ CF3 *+ F *+ e 射頻輝光放電 特點： （ 1）電場周期性的改變方向，使帶電粒子不易到達電極和器壁而離開放電空間，減少了帶電粒子的損失；低電場可維持放電；二次電子發(fā)射不再是氣體擊穿的必要條件。 主要取決于靶材料本身的特性。 S高的靶材，原子平均逸出能較低。 ? 注意：射頻濺射中，交流頻率不能太低。 （ 4）硫化物： CdS,ZnS,CuS等 。 導致結(jié)果：側(cè)壁膜厚從上到下 → 逐漸減小；表面形成懸梁造成底角處形成明顯的凹槽。 特點：靶與硅片間距離長（ 25~30cm）；低壓下產(chǎn)生等離子體 優(yōu)點：能改善接觸孔底部覆蓋效果。 缺點：淀積速率降低，成本增加。 ③可改變薄膜中氣體含量。 （ 2）碳化物： SiC,WC,TiC等 。 ? 避免每個電極產(chǎn)生自偏壓效應(yīng)辦法：加大非濺射電極的極面面積。 （ 4） S與離子入射角的關(guān)系 圖 入射角 θ —離子入射方向與被濺射靶材表面法線間夾角 θ ↑, S 以 1/cosθ 規(guī)律 ↑ ，當 θ 接近 80176。 濺射特性 —判斷發(fā)生濺射現(xiàn)象的值。 維持自持放電過程的主要機制。 輝光放電屬于等離子體中粒子能量和密度較低、放電電壓較高類型。 注意：隨著極間距離的縮小，正柱區(qū)和法拉第暗區(qū)將 縮短直至消失；而陰極暗區(qū)和負輝光區(qū)不受影響。 負輝光區(qū)：發(fā)光最強的區(qū)域，是已獲加速的電子與氣體原子發(fā)生碰撞而電離的區(qū)域。 放電區(qū)域的劃分如圖 （ a）所示。 （ 3）屬于自持放電，即不存在自然電離源，電子和正離子來源于電子的碰撞和正離子的轟擊。 γ 作用 — 正離子對陰極的碰撞將產(chǎn)生二次電子。 電離產(chǎn)生的離子和電子在外電場作用下定向運動，運動速度隨電壓增加而加快。 高頻感應(yīng)加熱源 —通過高頻感應(yīng)對坩堝加熱，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，使蒸發(fā)材料升溫，直至汽化蒸發(fā)。 ? 優(yōu)點： ①蒸發(fā)溫度高（ 能量密度高于電阻源 ） ；蒸發(fā)速率較高，可蒸發(fā) W,Mo,Ge,SiO2,Al2O3。 ? 優(yōu)點：工藝簡單，蒸發(fā)速率快； 缺點：難以制備高熔點、高純度薄膜。 ②真空度太低，殘余氣體中的氧和水汽，會使金屬原子或分子在輸運過程中發(fā)生氧化，并使加熱的襯底表面發(fā)生氧化。 ② 濺射：優(yōu)點：化學成分易控制，淀積薄層與襯底附著性好。 蒸發(fā)淀積過程 ①加熱蒸發(fā)：加熱蒸發(fā)源（固態(tài)），產(chǎn)生蒸氣； ②輸運：氣化的原子、分子擴散到基片表面； ③淀積：氣化的原子、分子在表面凝聚、成核、生長、成膜； 汽化熱和蒸汽壓 汽化熱△ H—使蒸發(fā)源材料的原子或分子克服固相（或液相）的原子束縛而蒸發(fā)到真空
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