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气化源(源、蒸发源)

  • 2022.12.28 11:50:27
  • 米思米
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在干法工艺中,使成膜材料蒸发以形成薄膜的装置称为气化源、蒸发源、源等,主要气化方法包括如下几类。

(1)电阻加热气化源

 将待蒸发材料置于高熔点的钨丝或船形电热器上,通入电流,通过加热让其熔化、蒸发。加热器通常使用钨、钽、钼、铌等高熔点金属,但在使用蒸发温度较低的蒸发材料时,也会使用熔点较低的廉价金属。

(2)高频感应加热气化源

 大量或大面积形成薄膜时,电阻加热汽化源无法产生足够的材料蒸汽。此时,可以选择作为感应淬火等的加热方法而为我们所熟知的高频感应加热法。这一方法是将氧化铝或石墨制成的坩埚置于高频线圈中,通过高频感应加热,使坩埚中的材料蒸发。主要用于铝的大量蒸发。

(3)电子束气化源

 使用以上两种方法,当材料被加热到高温时,加热器或坩埚的材料可能会混入到蒸发材料中,对于半导体元器件领域来说,这将会是一个严重的问题。利用电子束直接轰击蒸发材料的工艺方法正是为这一目的而开发的,这一工艺无需加热坩埚。能够获得高纯度的膜。将蒸发材料放置在水冷坩埚中,并用强大的电子束(一束电子)进行照射,只有被电子束击中的区域蒸发。为了提升提高可操作性,用于产生电子束的灯丝安装在坩埚侧面,利用磁力让电子束弯曲照射蒸发材料。

(4)溅镀法

 老式荧光灯灯头发黑,就是日光灯的钨丝被溅镀粘附在荧光面上造成的。溅镀是在不使用热量的情况下,在低温条件下蒸发钨等高熔点金属的绝佳方法。
 其原理是在真空容器中,将靶材(溅射)电极(如钨)正对着基材,高压直流电源的-接靶电极,+接基材。在内部形成高真空后,一边导入氩气,一边向两电极施加高电压,使其开始放电。这种放电将氩气电离为+离子,并高速与靶材碰撞。从而使目标材料的蒸气飞溅出来(溅射),在基材表面形成薄膜。

 像这样用来让成膜材料蒸发的方法,可谓是多种多样。


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