蒸镀机课件
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真空蒸镀讲义真空蒸镀真空蒸镀法(简称真空蒸镀)是在真空室中,加热蒸发器中待形成薄膜的原材料,使其原子或分子从表面气化逸出,形成蒸气流,入射到基体表面,凝结形成固态薄膜的方法。
由于真空蒸镀法主要物理过程是通过加热蒸发材料而产生,所以又称热蒸发法。
采用这种方法制造薄膜,已有几十年的历史,用途十分广泛。
介绍蒸发原理、蒸发源的发射特性、膜厚测量与有关蒸发的工艺技术。
§1―1真空蒸发原理真空蒸镀的特点、原理与过程真空蒸镀设备比较简单、操作容易;制成的薄膜纯度高、质量好,厚度可较准确控制;成膜速率快、效率高,用掩模可以获得清晰图形;薄膜的生长机理比较单纯。
主要缺点是,不容易获得结晶结构的薄膜,所形成薄膜在基板上的附着力较小,工艺重复性不够好等。
图1-1为真空蒸镀原理示意图。
主要部分有:(1)真空室,为蒸发过程提供必要的真空环境;(2)蒸发源或蒸发加热器,放置蒸发材料并对其进行加热;(3)基板,用于接收蒸发物质并在其表面形成固态蒸发薄膜;(4)基板图1-1 真空蒸发镀膜原理示意图加热器及测温器等。
真空蒸镀包括以下三个基本过程:(1)加热蒸发过程。
包括由凝聚相转变为气相的相变过程。
每种蒸发物质在不同温度时有不相同的饱和蒸气压;蒸发化合物时,其组分之间发生反应,其中有些组分以气态或蒸气进入蒸发空间。
(2)气化原子或分子在蒸发源与基片之间的输支,即这些粒子在环境气氛中的飞行过程。
(3)蒸发原子或分子在基片表面上的淀积过程,即是蒸气凝聚、成核、核生长、形成连续薄膜。
上述过程都必须在空气非常稀薄的真空环境中进行。
否则,蒸发物原子或分子将与大量空气分子碰撞,使膜层受到严重污染,甚至形成氧化物;或者蒸发源被加热氧化烧毁;或者由于空气分子的碰撞阻挡,难以形成均匀连续的薄膜。
§1-2 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布在真空蒸镀过程中,能否在基板上获得均匀膜厚,是制膜的关键问题。
基板上不同蒸发位置的膜厚,取决于蒸发源的蒸发特性、基板与蒸发源的几何形状、相对位置以及蒸发物质的蒸发量。