什么影響薄膜的純度？
薄膜的純度
作者:愛特斯
薄膜的純度與所蒸發(fā)純度依賴于一下三個方面：一是源材料的純度；二是加熱裝置、蒸發(fā)舟以及支撐材料的污染；三是真空系統(tǒng)中的殘余氣體。在沉淀過程中，蒸發(fā)物，包括原子和分子，連同殘余氣體同時的、獨立的撞擊到基片表面。
表1-1給出了沉淀速率和殘余氣體壓力在影響薄膜中含氧量上的相互作用。根據(jù)氧氣的黏滯系數(shù)（大概在0.1量級或者更小）可以大概估計出含氧量密度，然而這些結果有重要意義。為了沉積出非常純的薄膜，要求沉積速率高和低氣體(H20、CO2、C0、O2、N2)殘余壓力。對于真空蒸發(fā)來說這些條件都不是很難的，比如在10-6 torr 的壓力下蒸發(fā)速率可以達到1000 ? /s。
表1-1 室溫沉積Tim 薄膜的最大氧含量
P02/torr |
沉淀率/（? /s） |
|||
1 |
10 |
100 |
1000 |
|
10-9 |
10-3 |
10-4 |
10-5 |
10-6 |
10-7 |
10-1 |
10-2 |
10-3 |
10-4 |
10-5 |
10 |
1 |
10-1 |
10-2 |
10-3 |
103 |
102 |
10 |
1 |
另一方面，在濺射工藝中，沉積速率一般比蒸發(fā)低2個數(shù)量級，而壓力比蒸發(fā)高4個數(shù)量級，因此所沉積的薄膜含有較高的氧。正是這個原因濺射不像蒸發(fā)那樣被認為是一種清潔的薄膜制備方法。然而過去的20年中，隨著高沉淀速率磁控濺射技術的商業(yè)發(fā)展，在清潔真空系統(tǒng)下低壓強工作的濺射技術取得大量的進展。在制備AI薄膜時，兩種方法得到的薄膜純度大致相當。最后，表1-1表面在10-3torr殘余氣體壓力下沉淀薄膜，薄膜中滲入了大量的氧。在反應沉淀金屬氧化物的工藝中，可以利用這個引入氧，促進和金屬反應。
在制備純的金屬薄膜中，存在氧和氮雜質(zhì)的明顯影響是降低電導率、反射率以及其他的一些特性，如硬度等。
技術工 
