江西功率器件真空镀膜加工

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。热氧化与化学气相沉积不同，它是通过氧气或水蒸气扩散到硅表面并进行化学反应形成氧化硅。江西功率器件真空镀膜加工

在电子束加热装置中，被加热的材料放置于水冷的坩埚当中，可避免蒸发材料与坩埚壁发生反应影响薄膜的质量，因此，电子束蒸发沉积法可以制备高纯薄膜。LPCVD反应的能量源是热能，通常其温度在500℃-1000℃之间，压力在0.1Torr-2Torr以内，影响其沉积反应的主要参数是温度、压力和气体流量，它的主要特征是因为在低压环境下，反应气体的平均自由程及扩散系数变大，膜厚均匀性好、台阶覆盖性好。目前采用LPCVD工艺制作的主要材料有：多晶硅、单晶硅、非晶硅、氮化硅等。电子束蒸发法是真空蒸发镀膜中常用的一种方法，是在高真空条件下利用电子束进行直接加热蒸发材料，使蒸发材料气化并向衬底输运，在基底上凝结形成薄膜的方法。江西功率器件真空镀膜加工磁控溅射方向性要优于电子束蒸发，但薄膜质量，表面粗糙度等方面不如电子束蒸发。

电子束蒸发：将蒸发材料置于水冷坩埚中，利用电子束直接加热使蒸发材料汽化并在衬底上凝结形成薄膜，是蒸度高熔点薄膜和高纯薄膜的一种主要加热方法。真空镀膜技术一般分为两大类，即物理的气相沉积技术和化学气相沉积技术。物理的气相沉积技术是指在真空条件下，利用各种物理方法，将镀料气化成原子、分子或使其离化为离子，直接沉积到基体表面上的方法。制备硬质反应膜大多以物理的气相沉积方法制得，它利用某种物理过程，如物质的热蒸发，或受到离子轰击时物质表面原子的溅射等现象，实现物质原子从源物质到薄膜的可控转移过程。

物理的气相沉积技术具有膜/基结合力好、薄膜均匀致密、薄膜厚度可控性好、应用的靶材普遍、溅射范围宽、可沉积厚膜、可制取成分稳定的合金膜和重复性好等优点。同时，物理的气相沉积技术由于其工艺处理温度可控制在500℃以下。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，借助气相作用或基体表面上的化学反应，在基体上制出金属或化合物薄膜的方法，主要包括常压化学气相沉积、低压化学气相沉积和兼有CVD和PVD两者特点的等离子化学气相沉积等。LPCVD反应的能量源是热能，通常其温度在500℃-1000℃之间。

磁控溅射可用于不同金属合金的共溅射，同时使用多个靶qiang电源和不同靶材，例如TiW合金，通过独自调整Ti、W的溅射速率，同时开始溅射2种材料，则在衬底上可以形成Ti/W合计，对不同材料的速率进行调节，即能满足不同组分的要求。磁控溅射可改变工作气体与氩气比例从而进行反应溅射，例如使用Si靶材，通入一定比例的N2，氩气作为工作气体，而氮气作为反应气体，较终能得到SiNx薄膜。通入氧气与氮气从而获得各种材料的氧化物与氮化物薄膜，通过改变反应气体与工作气体的比例也能对溅射速率进行调整，薄膜内组分也能相应调整。但反应气体过量时可能会造成靶中毒。等离子体化学气相沉积法使局部形成等离子体，而等离子体化学活性很强。江西功率器件真空镀膜加工

磁控溅射主要利用辉光放电将氩气离子撞击靶材表面,靶材的原子被弹出而堆积在基板表面形成薄膜。江西功率器件真空镀膜加工

磁控溅射的优势在于可根据靶材的性质来选择使用不同的靶qiang进行溅射，靶qiang分为射频靶(RF)、直流靶(DC)、直流脉冲靶(DC Pluse)。其中射频靶主要用于导电性较差的氧化物、陶瓷等介质膜的溅射，也可以进行常规金属材料溅射。直流靶只能用于导电性较好的金属材料，而直流脉冲靶介于二者之间，可溅射硅、锗等半导体材料。利用PECVD生长的氮化硅薄膜具有以下优点：1.均匀性和重复性好，可大面积成膜2.可在低温下成膜3.台阶覆盖性比较好 4.薄膜成分和厚度容易控制 5.应用范围广，设备简单，易于产业化。江西功率器件真空镀膜加工

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