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薄膜淀积速率与工作气体气压的关系和成熟

发布时间:2017/5/22 20:05:43 访问次数:1044

   工作气体的气压较低时,因原子L78M09CDT的平均自由程较长,到达衬底表面的靶原子没有被多次碰撞而消耗过多能量,在衬底表面的扩散迁移能力也较强,这提高了所淀积薄膜的致密度。相反,I作气体的压力较高时,原子气相碰撞散射增加,使得到达衬底的原子能量降低显著,不利于所淀积薄膜的致密化。

    直流溅射设备简单,但存在各工艺参量不能独立控制的问题,包括阴极电压、电流,以及工作气体的气压。另外,直流溅射工作气体的气压也较高(在10Pa左右),溅射速率较低,这不利于减小气体中的杂质对薄膜的污染,也不利于溅射效 率的提高,因此,随着各种先进工艺方法的出现  图⒏22 薄膜淀积速率与工作气体气压的关系和成熟,直流溅射已逐渐被其他溅射方法所替代,当前已很少采用。

   直流溅射最大的局限是不能用于淀积绝缘体薄膜,这是因为当离子轰击靶阴极时,正离子可以从阴极表面获得一个电子成为中性原子。若阴极是导体,损失的电子由电传导补充,靶阴极表面保持负电位;若是绝缘体,靶阴极表面失去的电子不能得到补充,因为从绝缘体的内部到表面是不发生电传导的。因此,随着轰击的进行,靶表面将会积累大量正电荷,电位上升,结果造成离子不再继续对靶轰击。而且阴阳两极的电位差就降至低于维持气体击穿值,气体放电现象将消失。在实际辉光放电中,绝缘体靶表面这个正电荷积累的时间为1~10us。

        

   工作气体的气压较低时,因原子L78M09CDT的平均自由程较长,到达衬底表面的靶原子没有被多次碰撞而消耗过多能量,在衬底表面的扩散迁移能力也较强,这提高了所淀积薄膜的致密度。相反,I作气体的压力较高时,原子气相碰撞散射增加,使得到达衬底的原子能量降低显著,不利于所淀积薄膜的致密化。

    直流溅射设备简单,但存在各工艺参量不能独立控制的问题,包括阴极电压、电流,以及工作气体的气压。另外,直流溅射工作气体的气压也较高(在10Pa左右),溅射速率较低,这不利于减小气体中的杂质对薄膜的污染,也不利于溅射效 率的提高,因此,随着各种先进工艺方法的出现  图⒏22 薄膜淀积速率与工作气体气压的关系和成熟,直流溅射已逐渐被其他溅射方法所替代,当前已很少采用。

   直流溅射最大的局限是不能用于淀积绝缘体薄膜,这是因为当离子轰击靶阴极时,正离子可以从阴极表面获得一个电子成为中性原子。若阴极是导体,损失的电子由电传导补充,靶阴极表面保持负电位;若是绝缘体,靶阴极表面失去的电子不能得到补充,因为从绝缘体的内部到表面是不发生电传导的。因此,随着轰击的进行,靶表面将会积累大量正电荷,电位上升,结果造成离子不再继续对靶轰击。而且阴阳两极的电位差就降至低于维持气体击穿值,气体放电现象将消失。在实际辉光放电中,绝缘体靶表面这个正电荷积累的时间为1~10us。

        

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