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發(fā)布時間:2021-08-14 18:01  
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真空鍍膜過程的對于濺射類鍍膜到底多重要?
可以簡單理解為利用電子或高能激光轟擊靶材,并使表面組分以原子團或離子形式被濺射出來,并且終沉積在基片表面,經(jīng)歷成膜過程,終形成薄膜。
濺射鍍膜又分為很多種,總體看,與蒸發(fā)鍍膜的不同點在于濺射速率將成為主要參數(shù)之一。
濺射鍍膜中的激光濺射鍍膜pld,組分均勻性容易保持,而原子尺度的厚度均勻性相對較差(因為是脈沖濺射),晶向(外沿)生長的控制也比較一般。以pld為例,因素主要有:靶材與基片的晶格匹配程度、鍍膜氛圍(低壓氣體氛圍)、基片溫度、激光器功率、脈沖頻率、濺射時間。
對于不同的濺射材料和基片,參數(shù)需要實驗確定,是各不相同的,鍍膜設(shè)備的好壞主要在于能否精準控溫,能否保證好的真空度,能否保證好的真空腔清潔度。MBE分子束外沿鍍膜技術(shù),已經(jīng)比較好的解決了如上所屬的問題,但是基本用于實驗研究,工業(yè)生產(chǎn)上比較常用的一體式鍍膜機主要以離子蒸發(fā)鍍膜和磁控濺射鍍膜為主。
真空鍍膜機蒸發(fā)與磁控濺射鍍鋁性能
真空鍍膜機電子束蒸發(fā)與磁控濺射鍍鋁性能分析研究,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。通過理論計算和性能測試,分析比較了真空鍍膜設(shè)備電子束蒸發(fā)與磁控濺射兩種方法制備Al膜的特點。
嚴格控制發(fā)Al膜的厚度是十分重要的,因為Al膜的厚度將直接影響Al膜的其它性能,從而影響半導(dǎo)體器件的可靠性。對于高反壓功率管來說,它的工作電壓高,電流大,沒有一定厚度的金屬膜會造成成單位面積Al膜上電流密度過高,易燒毀。對于一般的半導(dǎo)體器件,Al層偏薄,則膜的連續(xù)性較差,呈島狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),引起壓焊引線困難,造成不易壓焊或壓焊不牢,從而影響成品率;Al層過厚,引起光刻時圖形看不清,造成腐蝕困難而且易產(chǎn)生邊緣腐蝕和“連條”現(xiàn)象。
采用真空鍍膜機電子束蒸發(fā),行星機構(gòu)在沉積薄膜時均勻轉(zhuǎn)動,各個基片在沉積Al膜時的幾率均等;行星機構(gòu)的聚焦點在坩堝蒸發(fā)源處,各個基片在一定真空度下沉積速率幾乎相等。采用真空鍍膜機磁控濺射鍍膜方法,由于沉積電流和靶電壓可以控制,也即是濺射功率可以調(diào)節(jié)并控制,因此膜厚的可控性和重復(fù)性較好,并且可在較大表面上獲得厚度均勻的膜層。
附著力反映了Al膜與基片之間的相互作用力,也是保證器件經(jīng)久耐用的重要因素。真空鍍膜設(shè)備濺射原子能量比蒸發(fā)原子能量高1-2個數(shù)量級。真空鍍膜機高能量的濺射原子沉積在基片上進行的能量轉(zhuǎn)換比蒸發(fā)原子高得多,產(chǎn)生較高的熱能,部分高能量的濺射原子產(chǎn)生不同程度的注入現(xiàn)象,在基片上形成一層濺射原子與基片原了相互溶合的偽擴散層,而且,在真空鍍膜設(shè)備成膜過程中基片始終在等離子區(qū)中被清洗,清除了附著力不強的濺射原子,凈化基片表面,增強了濺射原子與基片的附著力,因而濺射Al膜與基片的附著力較高。
真空鍍膜機中電磁控制的發(fā)展
真空鍍膜機在現(xiàn)在對產(chǎn)品的表面處理上具有的優(yōu)勢還是比較明顯的,這種鍍膜機械比起其他的表面處理設(shè)備來說,在加工方面,本身是需要在真空的環(huán)境中進行的,這樣的鍍膜方式就把外界的一些影響因素給“屏蔽”了,這是這種真空鍍膜機的一個優(yōu)勢之處。
而對于真空鍍膜機械來說,目前的電路的發(fā)展也十分迅速,很多電子化的產(chǎn)品也被運用到電路當中,也使得這些機械逐漸發(fā)展成為了電動化、自動化的設(shè)備。
其中濺控濺射鍍膜機就是比較好的一類代表,作為一種裝置來說,它也是體現(xiàn)出真空鍍膜技術(shù)先進手段的代表,利用磁力進行控制,通電產(chǎn)生的電磁效用等都對鍍膜技術(shù)進行輔助。
可以說是目前表面處理技術(shù)中值得關(guān)注的一類,而電磁控制的鍍膜機械的產(chǎn)生對現(xiàn)在的鍍膜設(shè)備來說,提高了鍍膜時候膜層的粒子量,這是這種鍍膜機械的主要運用了。