微电子工艺原理-第6讲薄膜工艺物理气相淀积PPT.ppt

第六讲 薄膜工艺 之物理气相淀积;引言;薄膜的生长三阶段;薄膜特性要求;2018/1/19;2018/1/19;2018/1/19;2018/1/19;薄膜工艺主要内容;一、物理气相淀积（PVD）;物理气相淀积：利用某种物理过程，如用真空蒸发和溅射方法实现物质转移，即原子或分子由源转移到衬底(硅)表面淀积成薄膜。 包含两种工艺方法：真空蒸发（高真空）；溅射（等离子体辉光放电）。;1 真空蒸发法制备薄膜的基本原理;真空蒸发法的特点;蒸镀过程;1.1 基本参数;蒸发速率 蒸发速率和温度、蒸发面积、表面的清洁程度、加热方式有关，工程上将源物质、蒸发温度和蒸发速率之间关系绘成为诺漠图。 ;蒸镀为什么要求高真空度;1.2 真空的获得;气体流动及导率----气体动力学;C与电导率一样并联相加；串联时倒数相加 若大量气体流过真空系统，要保持腔体压力接近泵的压力，就要求真空系统有大的传导率----管道直径；泵放置位置 ;1.3真空泵;旋片泵 旋片泵主要由定子、转子、旋片、定盖、弹簧等零件组成。 其结构是利用偏心地装在定子腔内的转子和转子槽内滑动的借助弹簧张力和离心力紧贴在定子内壁的两块旋片，当转子旋转时，始终沿定子内壁滑动。??;在泵腔内，有二个“8”字形的转子相互垂直地安装在一对平行轴上，由传动比为1的一对齿轮带动作彼此反向的同步旋转运动。在转子之间，转子与泵壳内壁之间，保持有一定的间隙，可以实现高转速运行。 压缩比30：1;在0°位置时下转子从泵入口封入v0体积的气体。 ;高、超高真空度的获得;扩散泵;涡轮分子泵 ;低温泵Cryopump（cold pump | cryogenic pump | cryovacuum pump | low temperature pump）;2 设备与方法;多组分薄膜的蒸镀方法;3 蒸发源;3.1 电阻加热器;3.2电子束(EB)加热;3.2电子束加热器;3.3激光蒸镀;3.4 高频感应蒸发;4 气体辉光放电;在圆柱形玻璃管内的两端装上两个平板电极，里面充以气压约为几Pa到几十Pa的气体，在电极上加上直流电压。;直流辉光放电;直流辉光放电;直流辉光放电;辉光放电的各个区;4.2 等离子体;等离子鞘层;辉光放电中的碰撞过程;4.3 射频辉光放电;射频放电的激发源;5 溅射;5.1 工艺机理;入射离子溅射分析;5.2 溅射特性;溅射率的影响因素;溅射率的影响因素;溅射率的影响因素;被溅射出的粒子的速度和能量;5.3 溅射方法（式）;1直流溅射;2射频溅射;3磁控溅射;4反应溅射;5.4 设备;接触孔中薄膜的溅射淀积;台阶覆盖与接触孔口;本章重点;