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1、真空蒸镀1.物质的热蒸发热蒸发:蒸发材料在真空室中被加热到足够温度时,其原子或分子就会从表面逸出。蒸发出的材料沉积到衬底上形成薄膜,就称为真空蒸发镀膜。.真空蒸发装置真空蒸发所采用的设备根据其使用目的不同可能有很大的差别,从最简单的电阻加热蒸镀装置到极为复杂的分子束外延设备,都属于真空蒸发沉积的范畴。在蒸发沉积装置中,最重要的组成部分就是物质的蒸发源。根据加热原理可以将其分为以下几种类型。(1)电阻式蒸发装置 电阻加热蒸发法:采用钽、钼、钨等高熔点金属,做成适当形状的加热装置(也称“蒸发源”),其上装入待蒸发材料,通以电流后,对蒸发材料进行直接加热蒸发,或者把待蒸发材料放入Al2O3、BeO等
2、坩埚中进行间接加热蒸发。加热装置所用电阻材料要求:a-使用温度高,即熔点要高;b-高温下蒸气压低。c-化学性能稳定;d-无放气现象或其它污染;e-蒸发材料与电阻材料“湿润性”。在湿润的情况下,是面蒸发源的蒸发;在湿润小的时候,一般可认为是点蒸发源的蒸发。如果是难以湿润的,蒸发材料就容易从电阻材料上掉下来。(2)电子束蒸发法将蒸发材料放入水冷铜坩锅中,利用电子束加热,使蒸发材料气化蒸发后凝结在基板表面成膜可以使钨(3380)、钼(2610)和钽(3100)等高熔点金属熔化。合金膜的镀制:以合金膜的镀制:以NiNi、CrCr二元合金为例,经常用于二元合金为例,经常用于制造电阻薄膜和抗蚀层。制造电阻
3、薄膜和抗蚀层。如果要沉积合金,则在整个基片表面和膜层厚度范如果要沉积合金,则在整个基片表面和膜层厚度范围内都必须得到均匀的组分。有两种基本方式:围内都必须得到均匀的组分。有两种基本方式:单电子束蒸发源沉积和多电子束蒸发源沉积单电子束蒸发源沉积和多电子束蒸发源沉积 (3)电弧蒸发法用欲蒸发的材料制成放电的阴极,依靠调节真空室内电极间距的方法来点燃电弧,瞬间的高温电弧将使电极端部产生蒸发从而实现物质的沉积。(4)激光蒸发法 高功率激光器产生的高能激光束,可在瞬间将能量直接传递给被蒸发物质,使之发生蒸发镀膜。(5)空心阴极蒸发法在由中空金属Ta管制成的阴极和由被蒸发物质制成的阳极之间加上一定幅度的电压,并在Ta管内通入少量的Ar气时,阴阳两极间便发生放电现象。此时,Ar离子的轰击会使Ta管的温度升高并维持在2000K以上的高温下,从而发射出大量的热电子。将热电子束从Ta管引出并轰击阳极,即可导致物质的热蒸发,并在衬底上沉积出薄膜。