物理氣相淀積上ppt課件(完整版)
【正文】 －－其統(tǒng)計平均值稱為平均自由程。 各種不同類型的薄膜淀積到硅片上 ， 在某些情況下 ，這些薄膜成為器件結(jié)構(gòu)中的一個完整部分 ， 另外一些薄膜則充當(dāng)了工藝過程中的犧牲品 ， 并且在后續(xù)的工藝中被去掉 。 在 SSI和 MSI IC時代 ， 蒸發(fā)是主要的金屬化方法 。 根據(jù)理想氣體定律 , 代入上式，得到 mkTc?8??nd 221?? ?kTPVNn ??PdkT22 ?? ?式中 d為分子直徑， P為腔體壓強；n為單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)；式中 m為氣體分子質(zhì)量， 注意： 這些公式只是在 時適用 ,L為腔體的特征長度 L???? 真空的獲得 ： ? 真空系統(tǒng)的組成：待抽空的容器（真空室）、獲得真空的設(shè)備（真空泵）、測量真空的器具（真空計）以及必要的管道、閥門和其它附屬設(shè)備 ? 原理：當(dāng)真空管道兩端存在壓力差的時候，氣體會從高壓處向低壓處擴散，形成氣體流動 ? 對于任何一個真空系統(tǒng)而言，都不可能得到絕對真空（ P=0），而是具有一定壓強－－稱為 極限壓強 （或極限真空），這是該系統(tǒng)所能滿足需要的重要指標(biāo)；第二個主要指標(biāo)是 抽氣速率 －－指在規(guī)定壓強下單位時間所抽氣體的體積，它決定抽真空所需要的時間。這些部件全部浸在機械泵油中，轉(zhuǎn)子偏心地置于定子泵內(nèi)。 1) 過程 ：當(dāng)擴散泵油被加熱后會產(chǎn)生大量的油蒸氣，油蒸氣沿著蒸氣導(dǎo)管傳輸?shù)缴喜?，?jīng)過，傘形噴嘴向外噴射出來。 1) 渦輪分子泵： 靠高速轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)子碰撞氣體分子并把它驅(qū)向排氣口，由前級泵抽走，而使得被抽容器獲得超高真空的一種機械式真空泵。 為了獲得更好的臺階覆蓋 、 間隙填充和濺射速度 ， 在 70年代后期 ， 在大多數(shù)硅片制造技術(shù)領(lǐng)域濺射已取代蒸發(fā) 。 基板溫度遠(yuǎn)低于蒸發(fā)源溫度 ，則淀積分子在基板表面直接發(fā)生氣相到固相的轉(zhuǎn)變過程 。 由于電阻式加熱蒸發(fā)源結(jié)構(gòu)簡單，價廉易作，是一種普遍的蒸發(fā)源。 ? 由于被蒸發(fā)材料置于水冷坩鍋內(nèi)，因而可避免容器材料蒸發(fā)，以及容器材料和蒸發(fā)材料之間的反應(yīng)， 提高純度 。 直槍式蒸發(fā)源簡圖 ? e型槍 ：即 270度偏轉(zhuǎn)的電子槍，它克服了直槍的缺點，是目前用的 較多的電子束蒸發(fā)源 。 3) 缺點：蒸發(fā)裝置必須屏蔽，并需要復(fù)雜昂貴的高頻感應(yīng)器、高頻場會使參與氣體電離，使功耗增大。 蒸發(fā)多組分薄膜的方法 ?化合物蒸發(fā)法 1) 方法：電阻式蒸發(fā)、反應(yīng)蒸發(fā)法、雙源或多源蒸發(fā)－三溫度法和分子束外延法 2) 反應(yīng)蒸發(fā)法：將活性氣體導(dǎo)入真空室，使活性氣體的原子和分子和從蒸發(fā)源逸出的蒸發(fā)原子、低價化合物分子在基板表面淀積過程中發(fā)生反應(yīng)，從而形成高價化合物薄膜的方法。 ?由于 e 型槍有效抑制二次電子，可方便地通過 改變磁場來調(diào)節(jié)電子束的轟擊位置 ，再加上在結(jié)構(gòu)上采用的內(nèi)藏式陰極， 防止了極間放電、避免了燈絲污染 。 ? 電子槍的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備價格較貴 ? 當(dāng)加速電壓過高時所產(chǎn)生的軟 X射線對人體有一定的傷害，應(yīng)予以注意。 ?電阻式蒸發(fā)源 電阻式蒸發(fā)系統(tǒng) 3) 電阻式蒸發(fā)源的形狀： 根據(jù)蒸發(fā)材料的性質(zhì)，結(jié)合考慮蒸發(fā)源材料的潤濕性，選擇蒸發(fā)源形狀。 1) 飽和蒸氣壓：在一定溫度下 ， 真空室內(nèi)蒸發(fā)物質(zhì)的蒸氣與固體或液體平衡過程中所表現(xiàn)出的壓力稱為 飽和蒸氣壓 。 ?分類：該法的改進主要在 蒸發(fā)源 上 ， 主要有電阻式蒸發(fā) 、 高頻感應(yīng)式蒸發(fā)和電子束蒸發(fā) 。 1外殼 2定子 3轉(zhuǎn)子 渦輪分子泵 渦輪分子泵葉片 ? 真空的測量 ： ? 為了判斷和檢定真空系統(tǒng)所達到的真空度，必須對真空容器內(nèi)的壓強進行測量，真空環(huán)境壓強低，直接測壓力極不容易，都是利用 測量在低氣壓下和壓強有關(guān)的某些物理量 ，
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