钨坩埚蒸镀金膜表面黑色颗粒的控制研究

采用钨坩埚进行电子束蒸镀金膜是微电子工艺制备电极常用工艺之一,然而在使用钨坩埚蒸发金时会有微小的黑色颗粒出现在金膜的表面,对微纳尺寸下金电极或引线的性能具有严重的影响。研究发现调整蒸镀功率和其他工艺条件,黑色颗粒数目有明显变化,随着功率的增加黑色颗粒数目先减少后增加。利用"咖啡环效应"原理,将电子束蒸发功率先升高再降低,既控制了蒸发速度,又成功减少了金膜表面的黑色颗粒,为教学实验、真空镀膜工艺和集成电路生产领域提供参考。     

离子束溅射组装均质Cu-W膜不同铜钨靶功率、气压对膜结构的影响

目前,对磁控溅射组装Cu-W均质复合膜的工艺及成膜机理研究不够深入。通过磁控溅射组装均质Cu-W薄膜,考察了溅射工艺参数对膜结构的影响。结果表明:直流磁控溅射组装均质Cu-W薄膜时,钨是以β-钨为骨架固溶进部分铜的方式存在;随铜靶功率的增加,铜的晶粒尺寸先变大后变小;随钨靶功率的增大,β-钨有向非晶态转变的趋势,且铜的晶粒尺寸会明显变小;薄膜的沉积速率主要由钨靶功率决定;工作气体氩气气压低于1.0 Pa时,随气压升高,铜的晶粒尺寸变小,高于1.0 Pa时,气压对薄膜结构没有影响。     

离子束辅助沉积制备多晶Al2O3薄膜

利用电子枪蒸镀Ａｌ２Ｏ３，同时辅以Ａｒ离子轰击的离子束辅助沉积方法（ＩＢＡＤ）制备Ａｌ２Ｏ３薄膜，并与单纯电子枪蒸镀方法（ＰＶＤ）制备的薄膜进行了结构和表面形貌的比较，ＩＢＡＤ法可以得到结构均匀致密的γ－Ａｌ２Ｏ３晶态薄膜，而ＰＶＤ９方法仅能得到非晶态疏松的结构，分析结果表明，薄膜沉积过程中，提高离子轰击能量和增加基片加热温度在一定程度上具有相同的效果。     

离子束辅助沉积制备多晶Al_2O_3薄膜

利用电子枪蒸镀 Al_2O_3,同时辅以 Ar 离子轰击的离子束辅助沉积方法(IBAD)制备 Al_2O_3薄膜,并与单纯电子枪蒸镀方法(PVD)制备的薄膜进行了结构和表面形貌的比较。IBAD 法可以得到结构均匀致密的γ-Al_2O_3晶态薄膜,而 PVD 方法仅能得到非晶态疏松的结构。分析结果表明,薄膜沉积过程中,提高离子轰击能量和增加基片加热温度在一定程度上具有相同的效果。     

真空电子束熔炼和蒸镀用的环状阴极电子枪的设计

本文讨论一种环状阴极电子枪在真空电子束熔炼、蒸镀装置中应用的一些问题,指出这种环状阴极自加速电子枪具有一系列优点,特别适合于作为中小功率应用和实验室装备。文中给出了利用计算机辅助设计时有关的计算方法和程序特点,并给出若干实例。     

电子束蒸镀金膜表面黑色颗粒形成的机理研究

采用电子束蒸镀金膜时,会有微小的黑色颗粒出现在金膜的表面,这些黑色的颗粒形状大多不规则,尺寸集中在100 nm～-1μm之间,传统的蒸镀理论较难解释这些黑色颗粒的成因。本文尝试提出液态金属表面热发射电子引起液面上杂质颗粒"尖端放电"的理论来解释这一现象。这类电晕放电造成颗粒附近温度极高,瞬间将颗粒蒸发沉积在衬底。通过改变蒸镀功率,或保持功率不变,改变电子束斑点形状、落点位置等一系列实验,验证了理论的合理性。     

硅在红外光学薄膜中的应用研究

介绍了硅的理化特性以及在光学薄膜设计中的应用特点.对电子束沉积硅薄膜时的温度、真空度进行了确定,并对其沉积速率的稳定性以及石墨坩埚的使用方法进行了研究.利用分光光度法测定了硅膜在0.5μm～5 μm波段范围内的折射率分布曲线.     

四坩埚磁偏转电子束蒸发源

在真空镀膜设备中,电子束蒸发源虽远较电阻加热式蒸发源复杂,但因其能蒸镀难熔材料,膜层纯度高,而优于电阻加热蒸发源。到七十年代中期,磁偏转电子束蒸发源蒸镀提高了淀积率,并克服了环形枪蒸镀时易发生气体放电、功率较小,以及直枪式蒸发源占用空间大,x射线二次电子损伤大的缺点,而获得广泛的应用,特别在集成电路工艺中应用,达到了很好的效果。使用多坩埚电子束蒸发源,可以在一次抽真空的过程中镀制多层膜或合金膜。     

第二十一讲 真空卷绕镀膜

正(接2021年第2期88页)2.3电子束加热蒸发卷绕镀膜随着薄膜技术的广泛应用,采用电阻加热蒸发已不能满足蒸镀难熔金属和氧化物材料的需要,电阻加热方法的局限性一是来自坩埚、加热体以及各种支撑部件所可能带来的污染;二是电阻加热法的加热功率或温度也受到了一定的限制。因此电阻加热法不适用于高纯或难熔物质的蒸发。电子束蒸发方法正好克服了电阻加热方法的上述两个不足,     

含钨类金刚石薄膜的制备与性能研究

为了满足制备较厚低摩擦系数类金刚石薄膜（DLC）耐磨镀层的实际需求，对在等离子增强化学气相沉积的类金刚石薄膜（W—DLC）中掺钨进行了系统研究。研究结果表明，类金刚石薄膜掺入钨，在较宽的工艺条件范围内，都可以沉积厚度超过5μm的薄膜而不发生剥落。适当控制工艺条件和膜中钨的含量可以提高薄膜的硬度，降低磨损率，且保持低的摩擦系数和较高的沉积速率。     

热蒸发沉积TiO_2薄膜的光学及激光损伤特性

采用电子束热蒸发技术,用不同沉积速率制备了TiO_2薄膜。根据透射率谱计算了薄膜的光学带隙,采用椭偏法测量了薄膜的折射率、消光系数及厚度,分析了薄膜内部的电场强度分布,对其激光损伤特性进行了研究。结果表明,在所研究的工艺参数范围内,TiO_2薄膜的光学带隙比较稳定,随沉积速率的变化并不显著,其值大小在3.95eV-3.97eV。当沉积速率从0.088nm/s,0.128nm/s增加到0.18nm/s时,薄膜折射率从1.9782,1.9928,升高到2.0021(波长1064nm),但当沉积速率继续增加到0.327nm/s时,折射率反而降低到1.9663,薄膜的消光系数随着沉积速率的增加单调增加。采用同一高能激光损伤薄膜后,当沉积速率较低时制备薄膜的损伤斑大小基本一致,但以0.327nm/s较高速率制备的薄膜,其损伤斑明显增大。高沉积速率下制备的TiO_2薄膜的吸收较大,激光损伤阈值较低。     

离子束辅助反应电子束蒸发TiO2薄膜的结构和光学性能

TiO2具有较高的折射率和介电常数,在光学和电子学方面有着广泛的应用。本论文采用离子束辅助反应电子束真空蒸镀法,以Ti为膜料,纯度为99．99％的O2为反应气体,通过电子束蒸发,在玻璃衬底上反应生成TiO2薄膜。使用XRD、SEM分别对50℃、150℃、300℃三个不同衬底温度下沉积的薄膜及其经过450℃真空退火1h后的结构进行了分析,对薄膜的折射率、透射率进行了测量。结果表明,与传统的电子束蒸发相比,离子束辅助电子束蒸发可以增加成膜原子的能量,使沉积的薄膜结构致密,所制备的薄膜具有较高的折射率,并且薄膜在可见光范围内具有良好的透过性能。     

碳纤维毡表面磁控溅射纳米铜薄膜的工艺优化

以碳纤维毡为基材,优化了采用磁控溅射技术在其表面沉积纳米铜薄膜的工艺参数。运用正交试验分析方法,选取沉积时间、溅射功率和工作压强3个参数为因素,分析了各因素对碳纤维毡的电磁屏蔽效能和导电性能的影响。实验表明:磁控溅射铜薄膜后,碳纤维毡的电磁屏蔽效能提高了116.25%,导电性能提高了45.81%。;碳纤维毡表面溅射沉积铜薄膜的最佳工艺方案为:沉积时间50min,工作压强0.4Pa,溅射功率80W。     

钽基体上铜薄膜微观结构的分子动力学模拟

运用分子动力方法模拟了铜薄膜在钽（100）及（111）基体上沉积过程。结果表明沉积过程中铜薄膜的晶格位向取决于钽基体的晶格位向．在钽（100）面上，铜薄膜在不同的温度下分别沿（111）或（110）面生长，所形成的晶界与住错沿着薄膜的生长方向发展，薄膜表面的粗糙度与沉积温度有关，低温时表面粗糙度较大。而在钽（100）面上，铜薄膜的外延生长面为（100）面，位错沿（111）面分布，并只存在于界面附近，在铜薄膜的内部仅有少量的点缺陷，薄膜表面粗糙度较小并与沉积温度无关。     

IDE-500L离子沉积设备通过技术鉴定

技术鉴定。经机械部机械研究总院组织全国36单位共60人,该设备可满足离子沉积工艺要求,达到我国同类产品的先进技术水平。它具有下列特点和性能: 1.具有程序自动控制和手动控制两种功能。 2.结构比较紧凑,电子枪工作稳定,束斑较小,拆装方便。电子枪工作电压、束流、离子化电源,工作室压强等均有自动调节,并有偏转电流和电压函数跟踪系统,保证电子束轨迹恒定。差压孔有自动关闭装置,可缩短袖气时间,避免大气对枪室的污染,提高了灯丝寿命。 3.配备有三工位旋转坩埚,为进行单金属多层沉积或多层金属化合物沉积提供了可能性。 4.主要技术参数; -…     

热的探讨及冷却系统的设计(日本JVE公司22吨真空电弧炉设计计算书)

一、设计上的参考数据 日本真空技术公司曾进行凝壳熔炼,故有水冷铜铸型内部热收支及铸型铜壁的实验值。本设计以此为参考。 (1—a)凝壳坩埚的热收支 图1是熔炼结束前的坩埚内部状态。由8000安培下进行熔炼的钢水面2时深处,钢水直接与铜硅接触(或通过极薄的凝壳与铜壁接触)。钢水直接与铜壁接触部分的热损失为: q1=钢水在坩埚上产生的热损失(Q) 一通过凝壳时所产生的热损失(q2) 一向坩埚上部进行幅射所产生的热 损失(q3)。 =96000—11400—4520=80090 仟卡/小时 (Q是根据“冷却水量×冷却水上升温度”而算出来的)因此可以认为,全部热损失的…     

SiC/C薄膜的制备及其力学性能

以SiC 超细粉为原料、采用热等离子体物理气相沉积( TPPVD) 技术快速制备出了高质量SiC/ C 薄膜, 最大沉积速度达到225 nm/ s, 高于常规物理气相沉积( PVD) 和化学气相沉积(CVD) 法两个数量级。用扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜和X 射线光电子谱对薄膜的形貌和微结构进行了观察和分析, 并用纳牛力学探针测定了薄膜的力学性能。研究结果表明, 向等离子体中导入CH₄, SiC/ C 薄膜沉积速度增大, 薄膜中C 含量增加, 薄膜断面呈现柱状结构。薄膜硬度和弹性模量随薄膜中C 含量增加而降低, 在接触深度为40 nm 时由纳牛力学探针测得沉积薄膜的最大硬度达到38 GPa。     

金属镍诱导p型多晶硅薄膜的光电性能研究

利用电子束蒸镀方法及重掺杂p型硅为蒸发源在K8玻璃衬底上沉积非晶硅薄膜,采用镍诱导晶化法在氮气氛围下进行退火处理制备出p型多晶硅薄膜.研究了不同温度热处理条件对p型多晶硅薄膜的光电性能的影响,通过霍尔测量、拉曼光谱、原子力显微镜、紫外-可见光吸收光谱等测试手段对薄膜进行分析.结果表明,随着晶化温度的提高晶化程度先增强后...     

非晶态和纳米晶碳化硅薄膜的制备及力学性能

以SiC超细粉为原料、利用热等离子体PVD(TPPVD)技术快速制备出了优质非晶态和纳米晶SiC薄膜.用扫描电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、X射线衍射和X射线光电子谱、红外分光谱对薄膜的微结构进行了观察和分析.用纳牛力学探针测量了薄膜的力学性能.研究结果表明,只有当基板温度低于600℃、粉末供给速度不超过20mg/min时可沉积非晶态SiC薄膜,最大沉积速度达到25nm/s;当基板温度在600℃～1000℃时沉积的β-SiC薄膜是晶粒大小为3 nm～5 nm的纳米晶薄膜,最大沉积速度达到230 nm/s.非晶态和纳米晶SiC薄膜的硬度分别达到33.8 GPa和38.6 GPa.     

离子束轰击对电子束蒸发制备二氧化钛薄膜应力的影响

在硅基底上用电子束蒸发方法制备了二氧化钛薄膜.通过XRD、AFM和薄膜应力测试仪研究了离子束轰击对薄膜应力的影响规律.结果表明沉积温度为323K、沉积速率为0.2nm·s-1时,二氧化钛薄膜具有较小的应力值,平均应力为48.2MPa.用能量为113eV的离子束轰击300s时,平均应力由72.9MPa的张应力变为16.7MPa的压应力.二氧化钛薄膜的微观结构变化是影响薄膜应力的主要因素.