







真空镀膜机的真空室设计方法
真空镀膜技术是在真空条件下采用物理或者化学方法,使物体表面获取所需膜体,真空镀膜技术根据其采用方法的不同科分成蒸发镀、溅射镀、离子镀、束流沉积以及分子束外延等,这次分析的镀膜设备采用的是磁控溅射镀膜。
真空室是真空设备的一个主要组成部位,真空镀膜设备真空室设计主要考虑的就是密封性和可靠性,结构必须要合理,真空设备的材料生产都是在真空室内进行的,材料对真空度的影响要小,设计不能马虎,要注意一些问题。
使用磁控溅射的真空镀膜机一般采用的是圆筒主体结构,结构上要保证快速抽空,因气袋会缓慢的放气,因此要避免出现隔离孔穴,真空系统上端会加装磁控溅射枪,为了使真空室和元件有足够的强度,保证在外部和内部的作用力下不产生形状的变化,厚度需要足够。
焊接是真空室制造中的一道关键工序,保证焊接之后的真空室不会产生漏气现象,须合理设计焊接结构,提高焊接质量,处在超高真空的内壁粗糙度要抛光使室外室内表面很光洁,须特别注意的是需做好防止生锈的措施。
真空镀膜设备选购要点分析
真空镀膜设备选购要点分析如下:
1、炉体可选择由不锈钢、碳钢或它们的组合制成的双层水冷结构。
2、根据工艺要求选择不同规格及类型的镀膜设备,其类型有电阻蒸发、电子束蒸发、磁控溅射、磁控反应溅射、离子镀、空心阴极离子镀、多弧离子镀等。
3、夹具运转形式有自转、公转及公转+自转方式,用户可根据基片尺寸及形状提出相应要求,转动的速度范围及转动精度:普通可调及变频调速等。
4、真空系统由机械泵、扩散泵、油增压泵、增扩泵、罗茨泵、埚轮分子泵等及与它们相匹配的各种气动、手动、电动阀门、管道等组成。
5、根据工艺要求选择镀制方式及形式,如电阻蒸发(钨丝、钼舟、石墨舟)磁控源(同轴圆柱型磁控源、园柱型平面磁控源、矩型平面磁控源等)以靶材材质及尺寸多弧源(Ф60,Ф80直径靶材,气动、电动的引弧等),真空测量可选择数字式智能真空计及其的测量规管,及其它测量仪器,如自动压强控制仪等。膜厚测量可选用方块电阻测量仪,透过率计等。
6、充气方式可选用质量流量计、浮子流量计+针阀及相应的充气阀门,并可选择多路充气管路及相应流量参数。
7、根据需烘烤的结构提出烘烤温度、材质以及所需配备相应仪表测量。
8、根据设备使用特点,可选择手动、半自动、全自动或其组合的控制方式。
9、完善的报警系统,对真空室体、扩散泵断相、缺水、气压、电源负载的过压、过流等异常情况进行声光报警。
真空镀膜机蒸发与磁控溅射镀铝性能
真空镀膜机电子束蒸发与磁控溅射镀铝性能分析研究,为了获得性能良好的半导体电极Al膜,我们通过优化工艺参数,制备了一系列性能优越的Al薄膜。通过理论计算和性能测试,分析比较了真空镀膜设备电子束蒸发与磁控溅射两种方法制备Al膜的特点。
严格控制发Al膜的厚度是十分重要的,因为Al膜的厚度将直接影响Al膜的其它性能,从而影响半导体器件的可靠性。对于高反压功率管来说,它的工作电压高,电流大,没有一定厚度的金属膜会造成成单位面积Al膜上电流密度过高,易烧毁。对于一般的半导体器件,Al层偏薄,则膜的连续性较差,呈岛状或网状结构,引起压焊引线困难,造成不易压焊或压焊不牢,从而影响成品率;Al层过厚,引起光刻时图形看不清,造成腐蚀困难而且易产生边缘腐蚀和“连条”现象。
采用真空镀膜机电子束蒸发,行星机构在沉积薄膜时均匀转动,各个基片在沉积Al膜时的几率均等;行星机构的聚焦点在坩埚蒸发源处,各个基片在一定真空度下沉积速率几乎相等。采用真空镀膜机磁控溅射镀膜方法,由于沉积电流和靶电压可以控制,也即是溅射功率可以调节并控制,因此膜厚的可控性和重复性较好,并且可在较大表面上获得厚度均匀的膜层。
附着力反映了Al膜与基片之间的相互作用力,也是保证器件经久耐用的重要因素。真空镀膜设备溅射原子能量比蒸发原子能量高1-2个数量级。真空镀膜机高能量的溅射原子沉积在基片上进行的能量转换比蒸发原子高得多,产生较高的热能,部分高能量的溅射原子产生不同程度的注入现象,在基片上形成一层溅射原子与基片原了相互溶合的伪扩散层,而且,在真空镀膜设备成膜过程中基片始终在等离子区中被清洗,清除了附着力不强的溅射原子,净化基片表面,增强了溅射原子与基片的附着力,因而溅射Al膜与基片的附着力较高。
