首先,通过一个电子枪生成一个高能电子束。电子枪一般包括一个发射电子的热阴极(通常是加热的钨丝)和一个加速电子的阳极。电子枪的工作是通过电场和磁场将电子束引导并加速到目标材料。电子束撞击目标材料,将其能量转化为热能,使目标材料加热到蒸发温度。蒸发的材料原子或分子在真空中飞行到基板表面,并在那里冷凝,形成薄膜。因为这个过程在真空中进行,所以蒸发的原子或分子在飞行过程中基本不会与其他气体分子相互作用,这有助于形成高质量的薄膜。与其他低成本的PVD工艺相比,电子束蒸发还具有非常高的材料利用效率。电子束系统加热目标源材料,而不是整个坩埚,从而降低了坩埚的污染程度。通过将能量集中在目标而不是整个真空室上,它有助于减少对基板造成热损坏的可能性。可以使用多坩埚电子束蒸发器在不破坏真空的情况下应用来自不同目标材料的几层不同涂层,使其很容易适应各种剥离掩模技术。热氧化与化学气相沉积不同,她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。梅州钛金真空镀膜

磁控溅射可以使用各种类型的气体进行,例如氩气、氮气和氧气等。气体的选择取决于薄膜的所需特性和应用。例如,氩气通常用作沉积金属的溅射气体,而氮气则用于沉积氮化物。磁控溅射可以以各种配置进行,例如直流(DC)、射频(RF)和脉冲DC模式。每种配置都有其优点和缺点,配置的选择取决于薄膜的所需特性和应用。磁控溅射是利用磁场束缚电子的运动,提高电子的离化率。与传统溅射相比具有“低温(碰撞次数的增加,电子的能量逐渐降低,在能量耗尽以后才落在阳极)”、“高速(增长电子运动路径,提高离化率,电离出更多的轰击靶材的离子)”两大特点。沈阳钛金真空镀膜PECVD主要应用在芯片制造、太阳能电池、光伏等领域。

通过PVD制备的薄膜通常存在应力问题,不同材料与衬底间可能存在压应力或张应力,在多层膜结构中可能同时存在多种形式的应力。薄膜应力的起源是薄膜生长过程中的某种结构不完整性(杂质、空位、晶粒边界、错位等)、表面能态的存在、薄膜与基底界面间的晶格错配等。PVD镀膜(离子镀膜)技术的主要特点和优势—和真空蒸发镀膜真空溅射镀膜相比较,PVD离子镀膜具有如下优点:膜层与工件表面的结合力强,更加持久和耐磨、离子的绕射性能好,能够镀形状复杂的工件、膜层沉积速率快,生产效率高、可镀膜层种类广、膜层性能稳定、安全性高。
镀膜技术工艺包括光刻、真空磁控溅射、电子束蒸镀、ITO镀膜、反应溅射,在微纳加工过程中,薄膜的形成方法主要为物理沉积、化学沉积和混合方法沉积。蒸发沉积(热蒸发、电子束蒸发)和溅射沉积是典型的物理方法,主要用于沉积金属单质薄膜、合金薄膜、化合物等。热蒸发是在高真空下,利用电阻加热至材料的熔化温度,使其蒸发至基底表面形成薄膜,而电子束蒸发为使用电子束加热。磁控溅射在高真空,在电场的作用下,Ar气被电离为Ar离子高能量轰击靶材,使靶材发生溅射并沉积于基底;磁控溅射方法沉积的薄膜纯度高、致密性好,热蒸发主要用于沉积低熔点金属薄膜或者厚膜;化学气相沉积(CVD)是典型的化学方法而等离子体增强化学气相沉积(PECVD)是物理与化学相结合的混合方法,CVD和PECVD主要用于生长氮化硅、氧化硅等介质膜。真空镀膜设备需定期进行维护保养。

在真空状态下,加热蒸发容器中的靶材,使其原子或分子逸出,沉积在目标物体表面,形成固态薄膜。依蒸镀材料、基板的种类可分为:抵抗加热、电子束、高周波诱导、雷射等加热方式。蒸镀材料有铝、亚铅、金、银、白金、镍等金属材料与可产生光学特性薄膜的材料,主要有使用SiO2、TiO2、ZrO2、MgF2等氧化物与氟化物。电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞,电离出大量的氩离子和电子。氩离子在电场作用下加速轰击靶材,溅射出大量的靶原子,靶原子沉积在基片表面形成膜。二次电子受到磁场影响,被束缚在靶面的等离子体区域,二次电子在磁场作用下绕靶面做圆周运动,在运动过程中不断和氩原子发生撞击,电离出大量氩离子轰击靶材。镀膜层能明显提升产品的抗冲击性能。贵州PVD真空镀膜
PECVD法具有灵活性高、沉积温度低、重复性好等特点,广泛应用在集成电路制造领域中介质材料的沉积。梅州钛金真空镀膜
对于PECVD如果成膜质量差,则主要由一下几项因素造成:1.样片表面清洁度差,检查样品表面是否清洁。2.工艺腔体清洁度差,清洗工艺腔体。3.样品温度异常,检查温控系统是否正常,校准测温热电偶。4.膜淀积过程中压力异常,检查腔体真空系统漏率。5.射频功率设置不合理,检查射频电源,调整设置功率。影响PECVD工艺质量的因素主要有以下几个方面:1.起辉电压:间距的选择应使起辉电压尽量低,以降低等离子电位,减少对衬底的损伤。2.极板间距和腔体气压:极板间距较大时,对衬底的损伤较小,但间距不宜过大,否则会加重电场的边缘效应,影响淀积的均匀性。反应腔体的尺寸可以增加生产率,但是也会对厚度的均匀性产生影响。3.射频电源的工作频率,射频PECVD通常采用50kHz~13.56MHz频段射频电源,频率高,等离子体中离子的轰击作用强,淀积的薄膜更加致密,但对衬底的损伤也比较大。梅州钛金真空镀膜