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) f% H1 V8 I6 H- p7 _+ C9 F, r
; ?6 J% u. W4 {3 _: {! J7 x导言7 X% p) i; x3 Z
镀膜是半导体及光学工业中最为重要的工艺之一。这里会总体归纳各类镀膜/薄膜工艺,从原理上了解这些工艺的异同。
, V+ ?7 V8 s+ T L# R! v+ B0 t; i简介' {$ q* i# p6 h+ P! O, `4 j
镀膜指在基材上形成从数纳米到数微米的材料层,材料可以是金属材料、半导体材料、以及氧化物氟化物等化合物材料。镀膜的工艺可以最简略的分为化学工艺及物理工艺:
) |! a5 T" s( R/ Y6 J" K, z化学方法( o0 R7 d& D6 W8 k3 R; D! y
通常是液态或者气态的前体材料经过在固体表面的化学反应,沉积一层固体材料层。以下常见的镀膜工艺都是属于化学工艺:& c: u) _% k8 G1 ?- q$ n
◆ 电镀(Electroplating):
. i% S& t( `9 `, d' y3 |
5 D: ~$ v( \4 U; k5 M◆ 化学溶液沉积 Chemical solution deposition (CSD):
: H/ N* y6 m" A! [# _* V8 e◆ 旋转涂覆法 Spin-coating:( }5 r% u, W/ k1 A/ g/ g
& q6 t$ f2 M( T2 X O$ L4 }; X◆ 化学气相沉积 Chemical vapor deposition(CVD):
& T" ]2 o, o. K/ }- x
0 R3 L0 M$ y6 G6 X8 D$ P◆ 等离子增强化学气相沉积 Plasma enhanced Chemical vapor deposition (PECVD):
- w) z2 G* L7 d) [/ K5 k; j9 ~1 e- g$ v. M, R1 g! a1 H
物理方法7 v) I" l% Z% V& c* O) X
使用机械的、机电的、热力的方法来产生形成固态薄膜。通常是物理气相沉积的方法Physical vapor deposition(PVD)。以下是常见的物理镀膜工艺:
5 r9 d0 V! w$ o+ E0 ^' i◆ 热蒸发镀膜(Thermal evaporation):! U% K9 Q6 `! o+ q
→电子束蒸发镀膜 (Electron beam evaporation);
r* H; |$ O8 y) O1 g( R! G$ A a* ^' Q9 }- |
→离子束辅助沉积 (Ion assisted deposition IAD);
( O, B4 k! V2 B$ Z9 I
4 ^7 _& Q; }& o( G+ ^→电阻加热蒸发镀膜(Resistive heating evaporation);
5 R- ]6 K( g+ D& P
4 _7 M. K: L- e1 t/ _, Z- i5 n" h→分子束外延Molecular beam epitaxy (MBE)
8 ?% W/ K- w, [0 @6 a! t+ s" x
L8 D& q/ L0 }- _ n* a+ z- \9 a◆ 溅射镀膜(Sputtering):
+ l& M7 X* v0 K' [) m1 w7 u→传统溅射,+ {4 E; j, r# d; c9 [. C, W
! z# P; }, S; Q! q% U* W
→射频溅射 RF sputtering
, b( ^7 D% u( u9 h c0 l7 @# N
2 h6 R) ~0 Y6 q A3 l→离子束溅射 Ion beam sputtering (IBS)
7 ]# ?9 u- F& D' N- B, K* C |- R8 n# v$ s1 ~8 M; x6 d
◆ 脉冲激光沉积 (Pulsed laser deposition PLD):
1 h5 }# d% u: T* u: V. D+ y2 p3 I. ]1 f7 X+ ], Q" e9 t
结语
" T, Q W4 l; o+ U4 I6 g; v( W这里给出半导体及光学镀膜工艺的一个最广泛的分类介绍,而以后的笔记中会包含对于光学镀膜最常见工艺的比较与分析,这些工艺包括E-beam, IAD, IBS。 |
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