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***更新:2021-01-06 05:19:24
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磁控濺射的工作原理是指電子在外加電場的作用下,在飛向襯底過程中與氬原子發(fā)生碰撞,使其電離產生出Ar正離子和新的電子;新電子飛向襯底,Ar離子在電場作用下加速飛向陰極靶,并以高能量轟擊靶表面,使靶材發(fā)生濺射。在濺射粒子中,天津金屬真空鍍膜公司,中性的靶原子或分子沉積在基片上形成薄膜,天津金屬真空鍍膜公司,而產生的二次電子會受到電場和磁場作用,被束縛在靠近靶表面的等離子體區(qū)域內,以近似擺線形式在靶表面做圓周運動,并且在該區(qū)域中電離出大量的Ar 來轟擊靶材,從而實現(xiàn)了高的沉積速率。隨著碰撞次數的增加,二次電子的能量消耗殆盡,逐漸遠離靶表面,并在電場的作用下較終沉積在襯底上,天津金屬真空鍍膜公司。由于該電子的能量很低,傳遞給襯底的能量很小,致使襯底溫升較低。蒸發(fā)高熔點的材料可以用薄片來蒸鍍,將1mm材料薄片架空于碳坩堝上沿,薄片只能通過坩堝邊沿來導熱。天津金屬真空鍍膜公司
磁控濺射一般金屬鍍膜大都采用直流濺鍍,而不導電的陶磁材料則使用RF交流濺鍍,基本的原理是在真空中利用輝光放電(glowdischarge)將氬氣(Ar)離子撞擊靶材(target)表面,電漿中的陽離子會加速沖向作為被濺鍍材的負電極表面,這個沖擊將使靶材的物質飛出而沉積在基板上形成薄膜。PECVD等離子增強化學氣相沉積,等離子體是物質分子熱運動加劇,相互間的碰撞會導致氣體分子產生電離,物質就會變成自由運動并由相互作用的正離子、電子和中性粒子組成的混合物。天津金屬真空鍍膜公司化學氣相沉積法主要有常壓CVD、LPCVD、PECVD等方法。
磁控濺射可用于不同金屬合金的共濺射,同時使用多個靶qiang電源和不同靶材,例如TiW合金,通過獨自調整Ti、W的濺射速率,同時開始濺射2種材料,則在襯底上可以形成Ti/W合計,對不同材料的速率進行調節(jié),即能滿足不同組分的要求。磁控濺射可改變工作氣體與氬氣比例從而進行反應濺射,例如使用Si靶材,通入一定比例的N2,氬氣作為工作氣體,而氮氣作為反應氣體,較終能得到SiNx薄膜。通入氧氣與氮氣從而獲得各種材料的氧化物與氮化物薄膜,通過改變反應氣體與工作氣體的比例也能對濺射速率進行調整,薄膜內組分也能相應調整。但反應氣體過量時可能會造成靶中毒。
PECVD反應過程中,反應氣體從進氣口進入爐腔,逐漸擴散至襯底表面,在射頻源激發(fā)的電場作用下,反應氣體分解成電子、離子和活性基團等。分解物發(fā)生化學反應,生成形成膜的初始成分和副反應物,這些生成物以化學鍵的形式吸附到樣品表面,生成固態(tài)膜的晶核,晶核逐漸生長成島狀物,島狀物繼續(xù)生長成連續(xù)的薄膜。在薄膜生長過程中,各種副產物從膜的表面逐漸脫離,在真空泵的作用下從出口排出?;瘜W氣相沉積法(CVD)是一種利用化學反應的方式,將反應氣體生成固態(tài)的產物,并沉積在基片表面的薄膜沉積技術。主要有常壓CVD、LPCVD(低壓氣相沉積法)、PECVD(等離子體增強氣相沉積法)等方法。熱氧化氧化過程主要分兩個步驟:氧氣或者水蒸氣等吸附到氧化硅表面:氧氣或者水蒸氣等擴散到硅表面。
在濺射粒子中,中性的靶原子或分子沉積在基片上形成薄膜,而產生的二次電子會受到電場和磁場作用,被束縛在靠近靶表面的等離子體區(qū)域內,以近似擺線形式在靶表面做圓周運動,并且在該區(qū)域中電離出大量的Ar 來轟擊靶材,從而實現(xiàn)了高的沉積速率。隨著碰撞次數的增加,二次電子的能量消耗殆盡,逐漸遠離靶表面,并在電場的作用下較終沉積在襯底上。由于該電子的能量很低,傳遞給襯底的能量很小,致使襯底溫升較低。磁控濺射的工作原理是指電子在外加電場的作用下,在飛向襯底過程中與氬原子發(fā)生碰撞,使其電離產生出Ar正離子和新的電子;新電子飛向襯底,Ar離子在電場作用下加速飛向陰極靶,并以高能量轟擊靶表面,使靶材發(fā)生濺射。薄膜應力的起源是薄膜生長過程中的某種結構不完整性、表面能態(tài)的存在、薄膜與基底界面間的晶格錯配等。天津金屬真空鍍膜公司
化學氣相沉積技術是把含有構成薄膜元素的單質氣體或化合物供給基體。天津金屬真空鍍膜公司
在一定溫度下,在真空當中,蒸發(fā)物質的蒸氣與固體或液體平衡過程中所表現(xiàn)出的壓力, 稱為該物質的飽和蒸氣壓。此時蒸發(fā)物表面液相、氣相處于動態(tài)平衡,即到達液相表面的分子全部粘接而不離開,并與從液相都氣相的分子數相等。電子束蒸發(fā)蒸鍍如鎢(W)、鉬(Mo)等高熔點材料,需要在坩堝的結構上做一定的改進。高熔點的材料采用錠或者顆粒狀放在坩堝當中,因為水冷坩堝導熱過快,材料難以達到其蒸發(fā)的溫度。經過實驗的驗證,蒸發(fā)高熔點的材料可以用薄片來蒸鍍,將1mm材料薄片架空于碳坩堝上沿,薄片只能通過坩堝邊沿來導熱,散熱速率慢,有利于達到蒸發(fā)的熔點。采用此方法可滿足蒸鍍50nm以下的材料薄膜。天津金屬真空鍍膜公司
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