半導(dǎo)體薄膜沉積-物理/氣相沉積

      采用物理方法，將材料源--固體或者液體氣化成氣態(tài)原子、分子或部分電離成離子，并通過(guò)低氣壓氣體（或等離子體）過(guò)程，在基體表面沉積具有某種特殊功能的薄膜技術(shù)。物理/氣象沉積的主要方法有：真空蒸鍍、濺射鍍膜、電弧等離子體鍍、離子鍍及分子束外延等。發(fā)展到目前，物理/氣相沉積技術(shù)不僅可沉積金屬膜、合金膜還可沉積化合物、陶瓷、半導(dǎo)體、聚合物膜等。

	熱蒸鍍	電子束蒸鍍	離子濺射	磁控濺射	離子鍍	激光脈沖沉積	分子束外延MBE
優(yōu)點(diǎn)	設(shè)備簡(jiǎn)單，沉積速度快	直接加熱，效率高，能量密度大，蒸發(fā)高熔點(diǎn)材料，避免坩堝本身對(duì)薄膜的污染	附著力強(qiáng)，任何材料都可以	任何物質(zhì)均可以濺射，附著力強(qiáng)，重復(fù)性好	鍍膜范圍廣，附著性好，純度高，能在復(fù)雜圖形上鍍膜，成膜速度高	可蒸鍍?nèi)埸c(diǎn)高材料，加熱源在真空室外，簡(jiǎn)化真空室，費(fèi)接觸式加熱，無(wú)污染	可嚴(yán)格控制生長(zhǎng)速率以及膜成分，極好的膜厚度控制性
缺點(diǎn)	不容易形成結(jié)晶膜，附著力差，重復(fù)性差	裝置復(fù)雜，殘余氣體和部分蒸汽電離對(duì)薄膜性能有影響，附著力較差	不能沉積大面積均勻的膜，設(shè)備復(fù)雜，運(yùn)行成本高	設(shè)備需要高壓，設(shè)備復(fù)雜，成膜速度較蒸鍍慢，受到離子攻擊會(huì)有缺陷	受到離子攻擊膜會(huì)有缺陷，受離子和電子攻擊基材需要加冷卻裝置，離子污染	費(fèi)用高	不適合厚膜生長(zhǎng)，以及大量成產(chǎn)

一、蒸鍍

1.熱蒸鍍

通過(guò)一定的加熱方式使靶材氣化，在真空下及一定的蒸氣壓下將氣化的原子或分子由靶材運(yùn)送到襯底上，通過(guò)粒子對(duì)襯底表面的碰撞及襯底表面對(duì)粒子的吸附及表面遷移完成成核與生長(zhǎng)。

2.電子束蒸發(fā)

電子束蒸發(fā)與熱蒸發(fā)的區(qū)別在于通過(guò)電子束加熱靶材，可蒸發(fā)高熔點(diǎn)材料，可避免靶材與坩堝壁碰撞發(fā)生反應(yīng)影響薄膜的質(zhì)量。廣泛應(yīng)用于制備高純度薄膜和導(dǎo)電玻璃等各種光學(xué)材料薄膜。

二、濺射鍍膜

1.磁控濺射

電子在電場(chǎng)E的作用下，在飛向基片過(guò)程中與氬原子發(fā)生碰撞，使其電離產(chǎn)生出Ar正離子和新的電子，新電子飛向基片，Ar離子在電場(chǎng)作用下加速飛向陰極靶，并以高能量轟擊靶表面，使靶材發(fā)生濺射。在濺射粒子中，中性的靶原子或分子沉積在基片形成薄膜。

2.離子束濺射

利用離子源產(chǎn)生一定能量的離子束以一定角度轟擊置于高真空中的靶材，使其表面原子濺射出來(lái)，沉積在基底成膜的過(guò)程。

3.脈沖激光沉積PLD

一種利用激光對(duì)物體進(jìn)行轟擊，然后將轟擊出來(lái)的物質(zhì)沉積在不同的襯底上，得到沉積或者薄膜

三、離子鍍

1.離子鍍?cè)谡婵諚l件下，利用氣體放電使氣體或被蒸發(fā)物質(zhì)部分電離，并在氣體離子或被蒸發(fā)物質(zhì)離子的轟擊下，將蒸發(fā)物質(zhì)或其反應(yīng)物沉積在基片上的方法。包括磁控濺射離子鍍、反應(yīng)物離子鍍、空心陰極放電離子鍍（空心陰極蒸鍍法）、多弧離子鍍（陰極電弧離子鍍）等。

2.分子束外延MBE

分子束外延是一種在晶體基片上生長(zhǎng)高質(zhì)量的晶體薄膜的新技術(shù)，在超真空條件下，由裝有各種所需組分的爐子加熱而產(chǎn)生的蒸氣，經(jīng)小孔準(zhǔn)直后形成的分子束或原子束，直接噴射到合適溫度的單晶基片上，同時(shí)控制分子束對(duì)襯底掃描，就可使分子或原子排列一層層地“長(zhǎng)”在基片上形成薄膜。

文章來(lái)源：真空技術(shù)與設(shè)備網(wǎng)