真空鍍膜機電子束蒸發(fā)與磁控濺射鍍鋁性能分析研究,為了獲得性能良好的半導體電極Al膜,我們通過優(yōu)化工藝參數(shù),制備了一系列性能優(yōu)越的Al薄膜。通過理論計算和性能測試,分析比較了真空鍍膜設備電子束蒸發(fā)與磁控濺射兩種方法制備Al膜的特點。
嚴格控制發(fā)Al膜的厚度是十分重要的,因為Al膜的厚度將直接影響Al膜的其它性能,從而影響半導體器件的可靠性。對于高反壓功率管來說,它的工作電壓高,電流大,沒有一定厚度的金屬膜會造成成單位面積Al膜上電流密度過高,易燒毀。對于一般的半導體器件,Al層偏薄,則膜的連續(xù)性較差,呈島狀或網(wǎng)狀結構,引起壓焊引線困難,造成不易壓焊或壓焊不牢,從而影響成品率;Al層過厚,引起光刻時圖形看不清,造成腐蝕困難而且易產(chǎn)生邊緣腐蝕和“連條”現(xiàn)象。
采用真空鍍膜機電子束蒸發(fā),行星機構在沉積薄膜時均勻轉動,各個基片在沉積Al膜時的幾率均等;行星機構的聚焦點在坩堝蒸發(fā)源處,各個基片在一定真空度下沉積速率幾乎相等。采用真空鍍膜機磁控濺射鍍膜方法,由于沉積電流和靶電壓可以控制,也即是濺射功率可以調節(jié)并控制,因此膜厚的可控性和重復性較好,并且可在較大表面上獲得厚度均勻的膜層。
附著力反映了Al膜與基片之間的相互作用力,也是保證器件經(jīng)久耐用的重要因素。真空鍍膜設備濺射原子能量比蒸發(fā)原子能量高1-2個數(shù)量級。真空鍍膜機高能量的濺射原子沉積在基片上進行的能量轉換比蒸發(fā)原子高得多,產(chǎn)生較高的熱能,部分高能量的濺射原子產(chǎn)生不同程度的注入現(xiàn)象,在基片上形成一層濺射原子與基片原了相互溶合的偽擴散層,而且,在真空鍍膜設備成膜過程中基片始終在等離子區(qū)中被清洗和激活,清除了附著力不強的濺射原子,凈化且激活基片表面,增強了濺射原子與基片的附著力,因而濺射Al膜與基片的附著力較高。
關鍵詞:真空鍍膜機
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