dm t dS2 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布 m cos mh mh t 2 3 2 2 32 4 r 4 r 4 (h x ) 当 dS 2 在点源正上方,即 0 时,膜层厚度 t 0 为: m t0 2 4 h 在基板平面内薄膜厚度分布: 的一部分时,在内球体表面上 的膜厚分布是均匀的。 当 r 2 R cos 时, m cos cos m t 2 r 4 R 2 厚度与 角无关,对于一定半 径 R的球形工作架,其内表面膜厚 取决于材料性质、 R 的大小及蒸发 量。 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布 ★ 点蒸发源 能够从各个方向 蒸发等量材料的微小 球状蒸发源称为点蒸 发源(点源)。 m dm d 4 m cos 2 dS 2 4 r dS1 dS2 cos dS1 r 2 d d dS2 cos dS2 cos 2 2 r h x2
在原点处, x 0, a h ,则膜厚为 m h2 l 1 1 lh t0 tg 2 2 2 l 2la 2 l h h h2 4 4 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布 ★ 环状蒸发源 m h2 2h 2 ( A R ) 2 ( A R ) 2 t 2 h 2 ( A R) 2 3 2 h 2 ( A R) 2 ★ 实际蒸发源的发射特性 实际蒸发源的发射特性可根据熔融后的形态,选取 不同的膜厚蒸发公式进行理论分析和近似计算。(p33) ★ 蒸发源与基板的相对位 置配置 点源与基板相对位置 为获得均匀的膜厚,电源 必须配置在基板围成的球面中 心。 m 1 t 2 4 r 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布 小平面源与基板相对位置 当小平面源为球形工作架
3 2 dφ R dS1 h 0 φ x N A dS2 y t0 mh 1 (h 2 R 2 ) 2 2 t (h R ) (h A R ) 3 2 2 t0 h ( A R) 2 h 2 ( A R) 2 2 2 2 2 2 2
3 2 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布 均匀膜层厚度是薄膜技术中的关键问题。取决于如下因素: 蒸发源的蒸发特性 基板与蒸发源的几何形状 基板与蒸发源的相对位置 蒸发物质的蒸发量 基本假设: 1. 2. 3. 蒸发原子或分子与残余气体分子之间不发生碰撞; 蒸发源附近的原子或分子之间不发生碰撞; 淀积到基片上的原子不发生再蒸发现象。 y 视dS为小平面蒸发源,则dσ 上得到的蒸发量为 cos2 d m dm dS 2 2 (h x ) l x l/2 dσ(x,y) m cos2 dS m h2 dS dt 2 lr l x S 2 a 2
2 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布 积分后 m h2 t l x S l 2 l 2 dS 2 a 2 2
2 2 l 2 l a x 2 4 mh 1 1 la tg 2 4 2 2 l l l 2la 2 2 a 2 2 2 2 2 a x a x a x 4 16 4 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布 ★ 细长平面蒸发源 cos h , r 2 ( x S ) 2 a 2 , a 2 h 2 y 2 r m dm dS l z H dm dt d dS S r θ 0 θ h a -l/2 基板公转加自转 多点源或小平面蒸发源 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布 当 dS 2 在点源正上方,即 0, 0 时,膜层厚度 t 0 为: m t0 2 h 在基板平面内薄膜厚度分布: t 1 2 2 t0 1 ( x h) 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布百度文库 点源: m t0 2 4 h 小平面源: m t0 h 2 Evaporation Scheme to achieve Uniform Deposition 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布 小面积基板时蒸发源的位置配置 如果被蒸镀的面积比较 小,可以将蒸发源直接配置 于基板的中心线上,源-基距 H取1~1.5D。 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布 大面积基板和蒸发源的配置 t 1 32 2 t0 1 ( x h) 蒸发源的蒸发特性及膜厚分布 ★ 小平面蒸发源 这种蒸发源的发射 特性具有方向性,使得 在 角方向蒸发的材料 质量和 cos 成正比。 dm m m cos cos dS 2 r2