PVDSputter介绍PPT课件.ppt

.,1,PVD（Sputter）介绍,.,2,PVD（Sputter）介绍,1:PVD:即物理气相沉积(PhysicqlVaporDeposition)的简称,包括真空蒸发镀膜,溅射镀膜,离子束和离子助,外延膜沉积技术等四大类.2:PECVD:即等离子增强化学气相沉积(Plasma-EnhancedChmicalvaporDeposition),其他还有LPCVD,MOCVD,等.APCVD,.,3,PVD（Sputter）介绍,一、Sputter（溅镀）定义及种类：1、定义：所谓溅镀(Sputter)乃指物体以离子撞击时，被溅射飞散出.具体过程:被电离之气体离子如Ar离子等受到阴极加速快速与靶材表面撞击时，在靶材表面被电场所放出的电子中和而呈中性，但仍保存其运动能量与植入靶材内部，而靶材固体内部受此异离子植入而损伤其结晶，同时构成结晶格的原子间相互重复碰撞，最终使表面的原子及分子被放出至界外。如此原子大小的粒子从固体表面撞击分离而构成离子，此称为溅镀（Sputter），又称电浆放电。如果将气体加热至极高温或任其与高能量粒子相撞击，电子可由原分子中释出，形成一带正负电粒子的集合体，称为电浆或等离子体（Plasma）；,.,4,PVD（Sputter）介绍,2、电浆放电系统种类：电浆放电系统可分为以下几种热电阻式、电子束式、直流溅射、射频溅射、离子溅射、镭射剥镀、分子束磊晶系统、冷阴极电弧电浆沉积；3、溅镀的模型：图2中的母球代表被电离后的气体分子，而红色各球则代表将被溅镀之靶材（Si、ITO&Ti等），图3则代表溅镀后被溅射出的原子、分子等的运动情形；即当被加速的离子与表面撞击后，通过能量与动量转移过程（如图4），低能离子碰撞靶时，不能从固体表面直接溅射出原子，而是把动量转移给被碰撞的原子，引起晶格点阵上原子的链锁式碰撞。这种碰撞将沿着晶体点阵的各个方向进行。同时，碰撞因在原子最紧密排列的点阵方向上最为有效，结果晶体表面的原子从邻近原子那里得到愈来愈大的能量，如果这个能量大于原子的结合能，原子就从固体表面从各个方向溅射出来；,.,5,PVD（Sputter）介绍,.,6,PVD（Sputter）介绍,二、磁控溅镀相关知识：1、物理依据：在磁感强度为B的磁场中，电荷为q、运动速度为v的带电粒子，所受的磁场力为F称为洛仑兹力，F=qvXB。如图示,.,7,PVD（Sputter）介绍,3、SputterCoating成膜过程：溅射过程是以动量传递的离子轰击为基础的动力学过程。具有高能量的入射离子与靶原子产生碰撞，通过能量传递，使靶原子获得一定动能之后脱离靶材表面飞溅出来。从溅射靶中出来的沉积粒子入射基体表面之后，在基体表面上形成吸附原子后，它便失去了在表面法线方向的动能，只具有与表面水平方向相平行运动的动能。依靠这种动能，吸附原子在表面上作不同方向的表面扩散运动.在表面扩散过程中，单个吸附原子间相互碰撞形成原子对之后才能产生凝结。经过吸附、凝结、表面扩散迁移、碰撞结合形成稳定晶核。然后再通过吸附使晶核长大成小岛，岛长大后互相联结聚结，最后形成连续状薄膜。,.,8,PVD（Sputter）介绍,三、Sputter三要素图解：1、磁场（Magnetron）：,.,9,PVD（Sputter）介绍,2、磁控溅镀（MagnetronSputtering）：,.,10,PVD（Sputter）介绍,3、电浆（Plasma）：,O2eO22e,.,11,PVD（Sputter）介绍,起辉时的发光过程解释如下：当输入真空室的反应气体或溅镀气体被高速旋转的电子碰撞后，气体与电子发生一系列的解离、激发、附着等过程，由于部分电子能量不足，便会把气体激发成亚稳态，e+AA*+eA*A+hv(光子)而亚稳态由于其外层电子的活跃性强，会回到气体的稳定态，多余的能量就以光子的形式释放出来。如图：,.,12,PVD（Sp