首先,通過(guò)一個(gè)電子槍生成一個(gè)高能電子束。電子槍一般包括一個(gè)發(fā)射電子的熱陰極(通常是加熱的鎢絲)和一個(gè)加速電子的陽(yáng)極。電子槍的工作是通過(guò)電場(chǎng)和磁場(chǎng)將電子束引導(dǎo)并加速到目標(biāo)材料。電子束撞擊目標(biāo)材料,將其能量轉(zhuǎn)化為熱能,使目標(biāo)材料加熱到蒸發(fā)溫度。蒸發(fā)的材料原子或分子在真空中飛行到基板表面,并在那里冷凝,形成薄膜。因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程在真空中進(jìn)行,所以蒸發(fā)的原子或分子在飛行過(guò)程中基本不會(huì)與其他氣體分子相互作用,這有助于形成高質(zhì)量的薄膜。與其他低成本的PVD工藝相比,電子束蒸發(fā)還具有非常高的材料利用效率。電子束系統(tǒng)加熱目標(biāo)源材料,而不是整個(gè)坩堝,從而降低了坩堝的污染程度。通過(guò)將能量集中在目標(biāo)而不是整個(gè)真空室上,它有助于減少對(duì)基板造成熱損壞的可能性??梢允褂枚噗釄咫娮邮舭l(fā)器在不破壞真空的情況下應(yīng)用來(lái)自不同目標(biāo)材料的幾層不同涂層,使其很容易適應(yīng)各種剝離掩模技術(shù)。真空鍍膜技術(shù)保證了零件的耐腐蝕性。鎮(zhèn)江納米涂層真空鍍膜

LPCVD設(shè)備的設(shè)備構(gòu)造主要包括以下幾個(gè)部分:真空系統(tǒng)、氣體輸送系統(tǒng)、反應(yīng)室、加熱系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)等。LPCVD設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾點(diǎn):(1)為了降低襯底材料的熱損傷和熱預(yù)算,提高沉積速率和產(chǎn)能,開發(fā)新型的低溫LPCVD方法,如等離子體增強(qiáng)LPCVD(PE-LPCVD)、激光輔助LPCVD(LA-LPCVD)、熱輻射輔助LPCVD(RA-LPCVD)等;(2)為了提高薄膜材料的質(zhì)量和性能,開發(fā)新型的高純度和高結(jié)晶度的LPCVD方法,如超高真空LPCVD(UHV-LPCVD)、分子束外延LPCVD(MBE-LPCVD)、原子層沉積LPCVD(ALD-LPCVD)等;(3)為了拓展薄膜材料的種類和功能,開發(fā)新型的復(fù)合和異質(zhì)的LPCVD方法,如多元化合物L(fēng)PCVD、納米結(jié)構(gòu)LPCVD、量子點(diǎn)LPCVD等。江門真空鍍膜工藝流程PECVD主要應(yīng)用在芯片制造、太陽(yáng)能電池、光伏等領(lǐng)域。

LPCVD設(shè)備中還有一個(gè)重要的工藝參數(shù)是氣體前驅(qū)體的流量,因?yàn)樗灿绊懥朔磻?yīng)速率、反應(yīng)機(jī)理、反應(yīng)產(chǎn)物、反應(yīng)選擇性等方面。一般來(lái)說(shuō),流量越大,氣體在反應(yīng)室內(nèi)的濃度越高,反應(yīng)速率越快,沉積速率越高;流量越小,氣體在反應(yīng)室內(nèi)的濃度越低,反應(yīng)速率越慢,沉積速率越低。但是,并不是流量越大越好,因?yàn)檫^(guò)大的流量也會(huì)帶來(lái)一些不利的影響。例如,過(guò)大的流量會(huì)導(dǎo)致氣體在反應(yīng)室內(nèi)的停留時(shí)間縮短,從而降低沉積效率或增加副產(chǎn)物;過(guò)大的流量會(huì)導(dǎo)致氣體在反應(yīng)室內(nèi)的流動(dòng)紊亂,從而降低薄膜的均勻性或質(zhì)量;過(guò)大的流量會(huì)導(dǎo)致氣體前驅(qū)體之間或與襯底材料之間的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)增加,從而改變反應(yīng)機(jī)理或反應(yīng)選擇性。
在磁控濺射中,靶材被放置在真空室中,高壓被施加到靶材以產(chǎn)生氣體離子的等離子體。離子被加速朝向目標(biāo)材料,這導(dǎo)致原子或離子從目標(biāo)材料中噴射出來(lái),這一過(guò)程稱為濺射。噴射出的原子或離子穿過(guò)腔室并沉積在基板上形成薄膜。磁控濺射的主要優(yōu)勢(shì)在于它能夠沉積具有出色附著力、均勻性和再現(xiàn)性的高質(zhì)量薄膜。磁控濺射還可以精確控制薄膜的成分、厚度和結(jié)構(gòu),使其適用于制造先進(jìn)的器件和材料。磁控濺射可以使用各種類型的靶材進(jìn)行,包括金屬、半導(dǎo)體和陶瓷。靶材的選擇取決于薄膜的所需特性和應(yīng)用。例如,金屬靶通常用于沉積金屬薄膜,而半導(dǎo)體靶則用于沉積半導(dǎo)體薄膜。磁控濺射中薄膜的沉積速率通常很高,從每秒幾納米到每小時(shí)幾微米不等,具體取決于靶材的類型、基板溫度和壓力??梢酝ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)腔室中的功率密度和氣體壓力來(lái)控制沉積速率。真空鍍膜技術(shù)為產(chǎn)品帶來(lái)獨(dú)特的功能性。

LPCVD技術(shù)在光電子領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用,主要用于沉積硅基光波導(dǎo)、光諧振器、光調(diào)制器等器件所需的高折射率和低損耗的材料。由于光電子器件對(duì)薄膜質(zhì)量和性能的要求非常高,LPCVD技術(shù)具有很大的優(yōu)勢(shì),例如可以實(shí)現(xiàn)高純度、低缺陷密度、低氫含量和低應(yīng)力等特點(diǎn)。未來(lái),LPCVD技術(shù)將繼續(xù)在光電子領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,為實(shí)現(xiàn)硅基光電集成提供可靠的技術(shù)支持。LPCVD技術(shù)在MEMS領(lǐng)域也有著重要的應(yīng)用,主要用于沉積多晶硅、氮化硅等材料,作為MEMS器件的結(jié)構(gòu)層。由于MEMS器件具有微納米尺度的特點(diǎn),對(duì)薄膜厚度和均勻性的控制非常嚴(yán)格,而LPCVD技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高精度和高均勻性的沉積。此外,LPCVD技術(shù)還可以通過(guò)摻雜或應(yīng)力調(diào)節(jié)來(lái)改變薄膜的導(dǎo)電性或機(jī)械性能。因此,LPCVD技術(shù)在MEMS領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展空間,為實(shí)現(xiàn)各種功能和應(yīng)用的MEMS器件提供多樣化的選擇。鍍膜技術(shù)可用于制造高性能傳感器。茂名真空鍍膜加工
真空鍍膜過(guò)程中需避免鍍膜材料污染。鎮(zhèn)江納米涂層真空鍍膜
電子束真空鍍膜的物理過(guò)程:物理的氣相沉積技術(shù)的基本原理可分為三個(gè)工藝步驟:(1)電子束激發(fā)鍍膜材料金屬顆粒的氣化:即鍍膜材料的蒸發(fā)、升華從而形成氣化源,(2)鍍膜材料粒子((原子、分子或離子)的遷移:由氣化源供出原子、分子或離子(原子團(tuán)、分子團(tuán)或離子團(tuán))經(jīng)過(guò)碰撞,產(chǎn)生多種反應(yīng)。(3)鍍膜材料粒子在基片表面的沉積。LPCVD反應(yīng)的能量源是熱能,通常其溫度在500℃-1000℃之間,壓力在0.1Torr-2Torr以內(nèi),影響其沉積反應(yīng)的主要參數(shù)是溫度、壓力和氣體流量,它的主要特征是因?yàn)樵诘蛪涵h(huán)境下,反應(yīng)氣體的平均自由程及擴(kuò)散系數(shù)變大,膜厚均勻性好、臺(tái)階覆蓋性好。目前采用LPCVD工藝制作的主要材料有:多晶硅、單晶硅、非晶硅、氮化硅等。鎮(zhèn)江納米涂層真空鍍膜