电阻热蒸发沉积
电阻蒸发是一种最常用的物理气相沉积技术。在此过程中,高真空环境中的材料通过其所在的电阻舟加热到其蒸发点。汽化的分子然后从源移动到基板,在那里它们一起成核,形成薄膜涂层。使用这种技术可以沉积多种材料,例如铝、银、镍、铬、镁等。
高真空对于电阻蒸发工艺至关重要,首先在蒸发过程中原子与气体分子发生碰撞会改变蒸气的行进方向从而影响蒸发沉积效率。其次高真空对于薄膜纯度也是不可或缺的。腔室中的背景气体(如氧气和水分)会导致薄膜受到污染。蒸发率是通过石英晶体沉积控制的,可以实时沉积速率监测和控制以达到需要的厚度。最小可以精确到1nm。电阻热蒸发也可以和电子束蒸发在同一系统中复合存在。
热蒸发沉积
热蒸发是物理气相沉积 (PVD) 的常用方法之一。是薄膜沉积的一种形式,是在高真空环境加热固体材料至升华状态并在基板表面沉积薄膜的过程。薄膜厚度可以从埃到微米范围,蒸发的可以是单一材料也可以是分层结构的多种材料。热蒸发分为电阻热蒸发和电子束热蒸发两种方式,蒸发的可以是纯原子的金属和非金属,也可以是氧化物或氮化物等分子结构。如半导体晶片、太阳能电池、光学元件或其工艺产品。
电子束蒸发沉积
电子束沉积是热蒸发的一种,在电子束蒸发过程中电流通过灯丝和炉床之间施加高压,导致焦耳加热和电子发射,加速释放的电子朝向装有待沉积材料的坩埚。强磁场将电子聚焦成统一的光束;电子束的能量被转移到沉积材料上,使其蒸发(或升华)并沉积在基板上。在蒸发过程中向腔室添加反应性气体(例如氧气或氮气)的分压可用于反应性沉积非金属薄膜。
离子束辅助的电子束沉积
离子束辅助沉积是在电子束蒸发的基础上,系统增加宽幅离子源辅助沉积单元。离子源将具有一定离子能量范围的分散束定向引导至基板。光束穿过沉积流并将能量传递给其中的粒子。这样做的效果是增加分子或原子的迁移率,从而增加晶粒尺寸、提高薄膜密度和优化台阶覆盖率。辅助的离子束可将蒸发的原子或分子束流聚焦并沉积在基板上。