Sputter濺鍍機原理與操作簡介課件

Sputter濺鍍機原理與操作簡介研究生:指導教授:真空之定義

英文Vacuum，表示Empty或Nothing，空無一物,是佛家的境界，但在真空技術(shù)裡，真空係針對大氣而言，表示一特定空間內(nèi)部之部份氣體被排出，其壓力小於一大氣壓,通常稱此空間為真空或真空狀態(tài)。在真空技術(shù)中，一密閉容器雖保持真空，但並非真正的空，也就是說真空並不表是容器內(nèi)部全無氣體分子；事實上以目前之技術(shù)所及的超高真空狀態(tài)，其中仍有為數(shù)可觀之氣體分子存在。真空度介紹1atm=760torr=760mmHg=1.1325*105Pa(N/m2)=1.01325Bar=14.7Psi(lb/m2)粗略真空(roughvacuum):氣壓從<760torr-1troo中度真空(mediumvacuum):氣壓從1torr-10-3torr高真空(highvaccum):氣壓從10-3torr-10-7torr超高真空(ultra-highvaccum):氣壓<10-7torr真空邦浦真空幫浦的分類機械幫浦(mechanicalpump)

迴轉(zhuǎn)油墊幫浦(rotaryoil-sealedpump)

此種幫浦的簡單構(gòu)造如圖所示。機械幫浦(mechanicalpump)

＊工作壓力範圍：粗略真空中度真空~10-2Torr~10-3Torr(twostage)＊抽氣速率：轉(zhuǎn)子之轉(zhuǎn)速約120~2000l/min＊用途：低真空抽氣作為DiffusionPump、RootsPump、TurbomolecularPump之前置邦浦。冷凍幫浦(cryopump)

冷凍幫浦(cryopump)

Cyropump若長期使用或是吸入大量氣體，其抽氣量將會降低，此時必須要對Cyropump作再生的動作，那就是將Cyropump內(nèi)部溫度回升到室溫，然後通以氮氣來回數(shù)次，藉此將原本吸附的氣體帶出，如此Cyropump將可恢復原狀，不過若因操作不當有油氣進入Cyropump污染了內(nèi)部的活性炭，則必須全部更換活性炭才有辦法恢復原抽氣量。冷凍幫浦-再生反應性濺鍍反應性濺鍍

物理氣相沉積（PVD）處理，又可分為真空蒸鍍(VacuumEvaporation)、濺射(Sputtering)、離子蒸鍍(IonPlating)等三種型態(tài)。濺鍍法是在輝光放電的環(huán)境下，利用動量傳遞的方式，以離子轟擊置於陰極的靶材，將靶原子濺射出來並沈積於基板上。在濺鍍化合物薄膜時，若直接以化合物做為靶材，濺鍍出的薄膜成份會與靶材成份相差很大，故一般在濺鍍化合物薄膜時，通常將反應氣體混合於放電氣體中，以控制化合物薄膜的組成與性質(zhì)，此種濺鍍方法稱為反應性濺鍍法。在反應性濺射中，所通入的反應氣體可能被消耗的途徑包含在靶材表面被吸附（adsorbed），(包括腔體內(nèi)部其它表面含基板表面)，與濺射原子發(fā)生化學吸附（chemisorption）。反應性濺鍍

脈衝直流濺鍍脈衝直流濺鍍

脈衝直流反應式磁控濺鍍系統(tǒng)所採用的電源系統(tǒng)為脈衝式電源供應系統(tǒng)，有別於傳統(tǒng)的直流式電源與射頻式電源，脈衝式電源供應系統(tǒng)可提供五種不同的電壓輸出模式，如圖所示，分別為（1）DC+、（2）DC-、（3）UP+、（4）UP-以及（5）BIPOLAR?？梢勒詹煌难u程需求而採用不同的模式，且可調(diào)整脈衝頻率、脈衝寬度及工作週期以達到製程的最佳化。脈衝直流濺鍍

脈衝式電源系統(tǒng)除上述功能外，還可藉由被動抑弧方式來解決電弧放電的問題。如圖所示，Ton+/-分別表示為正放電時間及負放電時間，Toff即表示為中斷放電時間，Imax為脈衝式電源的最大輸出電流，Arclevel表示當電流值超過此範圍時進入電弧放電區(qū)。被動抑弧的工作方式為當製程中發(fā)生異常放電現(xiàn)象時，系統(tǒng)中的電流值會發(fā)生遽增的現(xiàn)象，此