為了獲得性能良好的半導(dǎo)體電極Al膜，我們通過優(yōu)化工藝參數(shù)，制備了一系列性能優(yōu)越的Al薄膜。通過理論計(jì)算和性能測試，分析比較了電子束蒸發(fā)與磁控濺射兩種方法制備Al膜的特點(diǎn)。考慮Al膜的致密性就相當(dāng)于考慮Al膜的晶粒的大小，密度以及能達(dá)到均勻化的程度，因?yàn)樗仓苯佑绊慉l膜的其它性能，進(jìn)而影響半導(dǎo)體嘩啦的性能。氣相沉積的多晶Al膜的晶粒尺寸隨著沉積過程中吸附原子或原子團(tuán)在基片表面遷移率的增加而增加。由此可以看出Al膜的晶粒尺寸的大小將取決環(huán)于基片溫度、沉積速度、氣相原子在平行基片方面的速度分量、基片表面光潔度和化學(xué)活性等因素。真空鍍膜中真空濺射法是物理的氣相沉積法中的后起之秀。湖北磁控濺射真空鍍膜
真空鍍膜：等離子體鍍膜：在物理的氣相沉積中通常采用冷陰極電弧蒸發(fā)，以固體鍍料作為陰極，采用水冷使冷陰極表面形成許多亮斑，即陰極弧斑?；“呔褪请娀≡陉帢O附近的弧根。在真空條件下，用引弧針引弧，使真空金壁(陽極)和鍍材(陰極)之間進(jìn)行弧光放電，陰極表面快速移動著多個(gè)陰極弧斑，不斷迅速蒸發(fā)甚至“異華”鍍料，使之電離成以鍍料為主要成分的電弧等離子體，并能迅速將鍍料沉積于基體。在極小空間的電流密度極高，弧斑尺寸極小，估計(jì)約為1μm～100μm，電流密度高達(dá)105A/cm2～107A/cm2。湖北磁控濺射真空鍍膜真空鍍膜是將裝有基片的真空室抽成真空,然后加熱被蒸發(fā)的鍍料。
磁控濺射的優(yōu)勢在于可根據(jù)靶材的性質(zhì)來選擇使用不同的靶電源進(jìn)行濺射，靶電源分為射頻靶(RF)、直流靶(DC)、直流脈沖靶(DC Pluse)。其中射頻靶主要用于導(dǎo)電性較差的氧化物、陶瓷等介質(zhì)膜的濺射，也可以進(jìn)行常規(guī)金屬材料濺射。直流靶只能用于導(dǎo)電性較好的金屬材料，而直流脈沖靶介于二者之間，可濺射硅、鍺等半導(dǎo)體材料。磁控濺射方向性要優(yōu)于電子束蒸發(fā)，但薄膜質(zhì)量，表面粗糙度等方面不如電子束蒸發(fā)。但磁控濺射可用于多種材料，使用范圍廣，電子束蒸發(fā)則只能用于金屬材料蒸鍍，且高熔點(diǎn)金屬，如W，Mo等的蒸鍍較為困難。所以磁控濺射常用于新型氧化物，陶瓷材料的鍍膜，電子束則用于對薄膜質(zhì)量較高的金屬材料。
真空鍍膜：真空蒸鍍基本工藝鍍前處理：包括清洗鍍件和預(yù)處理。具體清洗方法有清洗劑清洗、化學(xué)溶劑清洗、超聲波清洗和離子轟擊清洗等。具體預(yù)處理有除靜電，涂底漆等。裝爐：包括真空室清理及鍍件掛具的清洗，蒸發(fā)源安裝、調(diào)試、鍍件褂卡。抽真空：一般先粗抽至6。6Pa以上，更早打開擴(kuò)散泵的前級維持真空泵，加熱擴(kuò)散泵。待預(yù)熱足夠后，打開高閥，用擴(kuò)散泵抽至6×10-3Pa半底真空度。烘烤：將鍍件烘烤加熱到所需溫度。離子轟擊：真空度一般在10Pa～10-1Pa，離子轟擊電壓200V～1kV負(fù)高壓，離擊時(shí)間為5min～30min,預(yù)熔：調(diào)整電流使鍍料預(yù)熔，除氣1min～2min。蒸發(fā)沉積：根據(jù)要求調(diào)整蒸發(fā)電流，直到所需沉積時(shí)間結(jié)束。冷卻：鍍件在真空室內(nèi)冷卻到一定溫度。出爐：取件后，關(guān)閉真空室，抽真空至1×10-1Pa，擴(kuò)散泵冷卻到允許溫度，才可關(guān)閉維持泵和冷卻水。后處理：涂面漆等。源或靶的不斷改進(jìn)，擴(kuò)大了真空鍍膜材料的選用范圍。
真空鍍膜的方法：化學(xué)氣相沉積：化學(xué)氣相沉積是一種化學(xué)生長方法,簡稱CVD(ChemicalVaporDeposition)技術(shù)。這種方法是把含有構(gòu)成薄膜元素的一種或幾種化合物的單質(zhì)氣體供給基片,利用加熱、等離子體、紫外光乃至激光等能源,借助氣相作用或在基片表面的化學(xué)反應(yīng)(熱分解或化學(xué)合成)生成要求的薄膜。真空鍍鈦的CVD法中Z常用的就是等離子體化學(xué)氣相沉積(PCVD)。利用低溫等離子體作能量源,樣品置于低氣壓下輝光放電的陰極上,利用輝光放電(或另加發(fā)熱體)使樣品升溫到預(yù)定的溫度,然后通入適量的反應(yīng)氣體,氣體經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)和等離子體反應(yīng),在樣品表面形成固態(tài)薄膜。真空鍍膜鍍的薄膜致密性好。常州新型真空鍍膜
真空鍍膜中離子鍍的鍍層有高硬度、高耐磨性。湖北磁控濺射真空鍍膜
使用磁控濺射法沉積硅薄膜,通過優(yōu)化薄膜沉積的工藝參數(shù)(包括本地真空、濺射功率、濺射氣壓等）,以期用濺射法終后制備出高質(zhì)量的器件級硅薄膜提供科學(xué)數(shù)據(jù)。磁控濺射法是一種簡單、低溫、快速的成膜技術(shù),能夠不使用有毒氣體和可燃性氣體進(jìn)行摻雜和成膜,直接用摻雜靶材濺射沉積,此法節(jié)能、高效、環(huán)保?？赏ㄟ^對氫含量和材料結(jié)構(gòu)的控制實(shí)現(xiàn)硅薄膜帶隙和性能的調(diào)節(jié)。與其它技術(shù)相比,磁控濺射法優(yōu)勢是它的沉積速率快,具有誘人的成膜效率和經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)驗(yàn)簡單方便。湖北磁控濺射真空鍍膜
