铝膜蒸镀原理及特性

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电子束蒸发系统包括一个加热钨丝环，它
围绕着一根相对钨丝处于高偏压的材料细 棒周围，从钨丝射出的电子轰击材料棒， 提高材料末端的温度，从而产生出蒸发原 子束，高能束流在一个强磁场下弯曲270度， 子束，高能束流在一个强磁场下弯曲270度， 射到材料表面，达到蒸发目的；电子束加 热系统热电子灯丝易成为沾污源，并且对 于硅基材料，易造成辐射损伤；
率； 另外真空腔室中大的颗粒也将影响反射率； 此问题可通过提高泵体能力，即提高真空 度及保持腔室内洁净度很好的解决；
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影响铝基金属化层镜面反射的因素包括： 衬底温度 膜厚度 腔室内残余气体颗粒
衬底温度对反射率影响有两个方面： 一是衬底温度高，常常会形成大的晶粒，
导致薄膜的形貌较差； 二是到达圆片的原子在它们化学成键成为 薄膜的一部分之前，能沿表面扩散，加热 圆片的温度会极大的增加表面扩散长度；
腔室内残余气体尤其是N2会严重恶化反射 腔室内残余气体尤其是N2会严重恶化反射
铝膜蒸镀原理及特性
目录: 目录:
一、蒸发台蒸镀原理； 二、铝膜反射率；
一、蒸发台蒸镀原理 半导体蒸发工艺是指在高真空条件
下，将被淀积材料加热到发出蒸气， 蒸气原子以直线运动通过腔体到达 圆片表面，堆积为薄膜；
MARK-50蒸发台外观： MARK-50蒸发台外观：
高真空一般由扩散泵或冷泵
实现，扩散泵系统一般有冷 阱，用以防止泵油蒸气反流 到腔室；
蒸发台加热系统一般有三种：电阻、电感和电子
束。 电阻加热系统用一个小线圈和一台可调变压器， 将要蒸发材料放入加热灯丝中加热蒸发，但加热 灯丝本身易造成沾污，且常常没有合用的加热难 熔金属的电阻加热元件； 电感加热系统将蒸发材料放入一个BN制成的坩锅 电感加热系统将蒸发材料放入一个BN制成的坩锅 中，一个金属线圈绕在坩锅上，通过这个线圈施 加RF功率，RF射频在材料中感应出涡流电流使其 RF功率，RF射频在材料中感应出涡流电流使其 加热，线圈本身用水冷，保持温度在100℃，但是 加热，线圈本身用水冷，保持温度在100℃ 坩锅本身材料的沾污仍然是一个严重问题；
长，通常λ 长，通常λ》 σ。 另外铝膜下面的材料也会影响淀积膜的形 貌，因而，也会影响膜的镜面反射，大概 服从以下关系式： R∝（λ1-λ0）/（λ1+λ0） λ1-λ0） λ1+λ0） 其中λ1为铝膜的光学导纳，λ0为衬底的光 其中λ1为铝膜的光学导纳，λ0为衬底的光 学导纳；
影响反射率因素
旋转行星盘：
台阶覆盖：
二、铝层反射率
对半导体器件制造很重要的变量是淀积膜
的反射率，反射率低的膜常常呈现雾状或 乳白色，这些膜的大晶粒会造成光刻困难， 或看不到前一层的对准记号，或由于铝晶 粒散射出杂散光。
已经发现反射率服从下列关系： R∝e-[4πσ/λ]2 其中σ是均方根表面粗糙度，λ是入射波 其中σ是均方根表面粗糙度，λ
如图所示：
蒸发材料被加热蒸发后，在真空腔室
中蒸气压非常高，因此我们可得到可 接受的淀积速率； 淀积速率通常用石英晶体速率指示仪 测量，所用器件是一个谐振器板，当 晶体顶部有材料蒸发淀积，所外加的 质量将使得频率偏移，由测得得频率 移动可得出淀积速率；
蒸发的一个重要限制是台阶覆盖，
一种常用的改进台阶覆盖的方法是 在蒸发过程中旋转圆片，为此，蒸 发台内用于承载圆片的半球形夹具， 被设计成能使圆片环绕蒸发器顶部 转动，此时，侧壁上的淀积速率仍 低于平坦表面，但是它成为轴向均 匀的。