磁控濺射和離子束輔助相結(jié)合的系統(tǒng)技術(shù)是許多高性能薄膜制程的理想工藝,可以使用在高端鍍膜和半導(dǎo)體制程等多個環(huán)節(jié)。
工藝原理:
磁控濺射是一種最基本的氣相沉積(PVD)工藝,是一種氣態(tài)等離子體的沉積技術(shù),該生成的氣態(tài)等離子體被磁場限制在沉積材料靶的空間內(nèi)。靶的表面被等離子體中的高能離子侵蝕,釋放出的原子穿過真空環(huán)境并沉積在基板上形成薄膜。
離子束輔助沉積是在濺射沉積過程中,輔助離子源照射在基板上形成電場用于提高成膜速率,改善成膜的物理密度和機械性能。
制備功能:
為了提高濺射鍍膜工藝水平,我們在系統(tǒng)中設(shè)計了離子束輔助沉積的磁控濺射工藝系統(tǒng),該工藝在常用磁控濺射的系統(tǒng)中增加了離子束輔助沉積工藝,使濺射到基片的膜層的致密性更好,成膜速度更快,是表面要求超硬成膜的理想工藝。
設(shè)備可選配單/多靶磁控濺射加離子束輔助組合沉積工藝,系統(tǒng)適用于多種金屬和絕緣材料成膜工藝。
配備具有磁控濺射和離子束輔助系統(tǒng),濺射速率比傳統(tǒng)工藝更高,濺射靶滿足特殊材料沉積要求。
設(shè)計基板平行暴露在濺射源有效范圍,同時兼具輔助離子源照射角度,基板支架為多邊行星旋轉(zhuǎn)功能。
多段式石英燈加熱器裝置,快速使腔室和基片加熱到工藝溫度(最高到300°C)。
系統(tǒng)配備實時沉積速率控制單元,運用石英晶體測厚儀將測得的沉積速率調(diào)整電源反饋控制單元,控制濺射電流以調(diào)節(jié)成膜速率。
可選配直流脈源沖或RF電源為磁控濺射電源,更廣泛適應(yīng)各種金屬和絕緣材料濺射成膜,包括氧化物、氮化物等材料的成膜工藝。(見附件:PVD沉積材料表)
選配離子源輔助系統(tǒng),在沉積金屬氧化物或氮化物膜時,該系統(tǒng)非常有助于改善膜的物理密度、光學和機械性能,更適合各類超硬鍍膜系統(tǒng)。還可以用于鍍膜前清洗和蝕刻基板提高附
著力。
工藝特點:
磁控濺射沉積不需要熔化和蒸發(fā)原材料,這導(dǎo)致了比其他PVD技術(shù)更多的優(yōu)勢:
幾乎所有材料都可以通過磁控濺射沉積,而不論其熔化溫度如何;
可以根據(jù)基板和膜層的要求縮放靶頭并將其放置在腔室中的任何位置。
可以沉積合金和化合物的薄膜,同時保持與原始材料一致的物理結(jié)構(gòu)。
利用輔助離子源提供輔助沉積能量,在通過金屬靶的反應(yīng)濺射來沉積氧化物或氮化物膜時,非常有助于改善膜的物理密度。
工藝優(yōu)點:
離子束輔助的磁控濺射工藝的優(yōu)勢是利用磁控濺射的高能特性和沉積不需要熔化和蒸發(fā)原材料的成膜特性,用離子輔助的能量加大濺射到基材表面的原子遷移率,提高成膜速度和密度,改善濺射成膜表面的附著力,是大面積快速成膜的最佳選擇。多種超硬AR膜層可快速沉積厚度達到10um以上。
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