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薄膜的致密性主要由淀积过程中的衬底工艺温度决定

发布时间:2017/10/15 17:32:41 访问次数:2619

   薄膜的致密性主要由淀积过程中的衬底工艺温度决定,在工艺温度范围之内,温度越PIC12F508高越有助于固态薄膜物分子(或原子)在衬底表面的迁移和排列,同时也有利于生成的气态副产物分子从表面解吸、被排出,从而获得高密度的薄膜。如果I艺温度较低,气态副产物分子吸附在淀积面上,因无法从衬底获取足够能量,解吸难,最终残留在薄膜内;而固态薄膜物分子(或原子)也因无法从衬底获取足够能量,在淀积面上扩散迁移率低,从而导致薄膜密度降低。

   如果为提高薄膜密度一味提高衬底温度,当超出工艺温度范围时,衬底表面吸附的反应剂不等化学反应发生就解吸离开衬底,难以淀积成膜。特别是对多晶态薄膜来说,即使成膜,也存在温度升高晶粒尺寸增大,出现薄膜表面变粗糙、平整度差的问题。

    对致密性差的薄膜可以通过高温退火来提高其密度。高温退火过程中薄膜内部的气体分子被挥发去除,薄膜分子(或原子)的扩散迁移率也增大,薄膜内的一些空位、孔洞会被扩散来的分子(或原子)填充,从而提高了薄膜的密度。

   薄膜淀积速率也对致密性有影响。这主要是因为淀积速率过快时,生成的气态副产物来不及从淀积面解吸,而生成的固态薄膜物分子(或原子)也来不及迁移和排列,就被新生成的分子(或原子)覆盖,因此薄膜致密性差。

   薄膜厚度均匀性主要是由薄膜淀积速率的均匀性决定的。薄膜淀积速率主要由衬底△艺温度和反应剂浓度决定。反应室内各衬底之间,以及同一衬底不同位置的温度应该均匀一致。而薄膜淀积过程中各反应剂都是通过气相质量输运到达衬底表面的,所以,只有气流成分均匀,流动状态为稳定的层流,才能保证衬底表面各反应剂浓度的均匀。而气流成分和流动状态与淀积设备反应器的结构、进气方式、气流速度和气压等有关。

   薄膜的致密性主要由淀积过程中的衬底工艺温度决定,在工艺温度范围之内,温度越PIC12F508高越有助于固态薄膜物分子(或原子)在衬底表面的迁移和排列,同时也有利于生成的气态副产物分子从表面解吸、被排出,从而获得高密度的薄膜。如果I艺温度较低,气态副产物分子吸附在淀积面上,因无法从衬底获取足够能量,解吸难,最终残留在薄膜内;而固态薄膜物分子(或原子)也因无法从衬底获取足够能量,在淀积面上扩散迁移率低,从而导致薄膜密度降低。

   如果为提高薄膜密度一味提高衬底温度,当超出工艺温度范围时,衬底表面吸附的反应剂不等化学反应发生就解吸离开衬底,难以淀积成膜。特别是对多晶态薄膜来说,即使成膜,也存在温度升高晶粒尺寸增大,出现薄膜表面变粗糙、平整度差的问题。

    对致密性差的薄膜可以通过高温退火来提高其密度。高温退火过程中薄膜内部的气体分子被挥发去除,薄膜分子(或原子)的扩散迁移率也增大,薄膜内的一些空位、孔洞会被扩散来的分子(或原子)填充,从而提高了薄膜的密度。

   薄膜淀积速率也对致密性有影响。这主要是因为淀积速率过快时,生成的气态副产物来不及从淀积面解吸,而生成的固态薄膜物分子(或原子)也来不及迁移和排列,就被新生成的分子(或原子)覆盖,因此薄膜致密性差。

   薄膜厚度均匀性主要是由薄膜淀积速率的均匀性决定的。薄膜淀积速率主要由衬底△艺温度和反应剂浓度决定。反应室内各衬底之间,以及同一衬底不同位置的温度应该均匀一致。而薄膜淀积过程中各反应剂都是通过气相质量输运到达衬底表面的,所以,只有气流成分均匀,流动状态为稳定的层流,才能保证衬底表面各反应剂浓度的均匀。而气流成分和流动状态与淀积设备反应器的结构、进气方式、气流速度和气压等有关。

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