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。高质量的真空镀膜能增强材料性能。江西真空镀膜外协

电子束真空镀膜的物理过程:物理的气相沉积技术的基本原理可分为三个工艺步骤:(1)电子束激发镀膜材料金属颗粒的气化:即镀膜材料的蒸发、升华从而形成气化源,(2)镀膜材料粒子((原子、分子或离子)的迁移:由气化源供出原子、分子或离子(原子团、分子团或离子团)经过碰撞,产生多种反应。(3)镀膜材料粒子在基片表面的沉积。LPCVD反应的能量源是热能,通常其温度在500℃-1000℃之间,压力在0.1Torr-2Torr以内,影响其沉积反应的主要参数是温度、压力和气体流量,它的主要特征是因为在低压环境下,反应气体的平均自由程及扩散系数变大,膜厚均匀性好、台阶覆盖性好。目前采用LPCVD工艺制作的主要材料有:多晶硅、单晶硅、非晶硅、氮化硅等。江西真空镀膜外协PECVD主要应用在芯片制造、太阳能电池、光伏等领域。

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。
目前认为溅射现象是弹性碰撞的直接结果,溅射完全是动能的交换过程。当正离子轰击阴极靶,入射离子撞击靶表面上的原子时,产生弹性碰撞,它直接将其动能传递给靶表面上的某个原子或分子,该表面原子获得动能再向靶内部原子传递,经过一系列的级联碰撞过程,当其中某一个原子或分子获得指向靶表面外的动量,并且具有了克服表面势垒(结合能)的能量,它就可以脱离附近其它原子或分子的束缚,逸出靶面而成为溅射原子。ITO薄膜的磁控溅射靶主要分为InSn合金靶、In2O3-SnO2陶瓷靶两类。在用合金靶制备ITO薄膜时,由于溅射过程中作为反应气体的氧会和靶发生很强的电化学反应,靶面覆盖一层化合物,使溅射蚀损区域缩得很小(俗称“靶中毒”),以至很难用直流溅射的方法稳定地制备出高质的ITO膜。陶瓷靶因能抑制溅射过程中氧的选择性溅射,能稳定地将金属铟和锡与氧的反应物按所需的化学配比稳定地成膜,故无中毒现象,工艺窗口宽,稳定性好。化学气相沉积技术是把含有构成薄膜元素的单质气体或化合物供给基体。

LPCVD设备中较新的是垂直式LPCVD设备,因为其具有结构紧凑、气体分布均匀、薄膜厚度一致、颗粒污染少等优点。垂直式LPCVD设备可以根据不同的气体流动方式进行分类。常见的分类有以下几种:(1)层流式垂直LPCVD设备,是指气体从反应室下方进入,沿着垂直方向平行流动,从反应室上方排出;(2)湍流式垂直LPCVD设备,是指气体从反应室下方进入,沿着垂直方向紊乱流动,从反应室上方排出;(3)对流式垂直LPCVD设备,是指气体从反应室下方进入,沿着垂直方向循环流动,从反应室下方排出。镀膜层能有效提升产品的抗划痕能力。江门真空镀膜机
真空镀膜可明显提高产品的使用寿命。江西真空镀膜外协
LPCVD加热系统是用于提供反应所需的高温的部分,通常由电阻丝或卤素灯组成。温度控制系统是用于监测和调节反应室内温度的部分,通常由温度传感器和控制器组成。压力控制系统是用于监测和调节反应室内压力的部分,通常由压力传感器和控制器组成。流量控制系统是用于监测和调节气体前驱体的流量的部分,通常由流量计和控制器组成。LPCVD设备的设备构造还需要考虑以下几个方面的因素:(1)反应室的形状和尺寸,影响了气体在反应室内的流动和分布,从而影响了薄膜的均匀性和质量;(2)反应室的材料和表面处理,影响了反应室壁面上沉积的材料和颗粒污染,从而影响了薄膜的纯度和清洗频率;(3)衬底的放置方式和数量,影响了衬底之间的间距和方向,从而影响了薄膜的厚度和均匀性;(4)加热方式和温度分布,影响了衬底材料的热损伤和热预算,从而影响了薄膜的结构和性能。江西真空镀膜外协