真空鍍膜機(jī)蒸發(fā)與磁控濺射鍍鋁性能

真空鍍膜機(jī)電子束蒸發(fā)與磁控濺射鍍鋁性能分析研究，為了獲得性能良好的半導(dǎo)體電極Al膜，我們通過優(yōu)化工藝參數(shù)，制備了一系列性能優(yōu)越的Al薄膜。通過理論計(jì)算和性能測(cè)試，分析比較了真空鍍膜設(shè)備電子束蒸發(fā)與磁控濺射兩種方法制備Al膜的特點(diǎn)。

嚴(yán)格控制發(fā)Al膜的厚度是十分重要的，因?yàn)锳l膜的厚度將直接影響Al膜的其它性能，從而影響半導(dǎo)體器件的可靠性。對(duì)于高反壓功率管來(lái)說，它的工作電壓高，電流大，沒有一定厚度的金屬膜會(huì)造成成單位面積Al膜上電流密度過高，易燒毀。對(duì)于一般的半導(dǎo)體器件，Al層偏薄，則膜的連續(xù)性較差，呈島狀或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，引起壓焊引線困難，造成不易壓焊或壓焊不牢，從而影響成品率;Al層過厚，引起光刻時(shí)圖形看不清，造成腐蝕困難而且易產(chǎn)生邊緣腐蝕和“連條”現(xiàn)象。

采用真空鍍膜機(jī)電子束蒸發(fā)，行星機(jī)構(gòu)在沉積薄膜時(shí)均勻轉(zhuǎn)動(dòng)，各個(gè)基片在沉積Al膜時(shí)的幾率均等;行星機(jī)構(gòu)的聚焦點(diǎn)在坩堝蒸發(fā)源處，各個(gè)基片在一定真空度下沉積速率幾乎相等。采用真空鍍膜機(jī)磁控濺射鍍膜方法，由于沉積電流和靶電壓可以控制，也即是濺射功率可以調(diào)節(jié)并控制，因此膜厚的可控性和重復(fù)性較好，并且可在較大表面上獲得厚度均勻的膜層。

附著力反映了Al膜與基片之間的相互作用力，也是保證器件經(jīng)久耐用的重要因素。真空鍍膜設(shè)備濺射原子能量比蒸發(fā)原子能量高1-2個(gè)數(shù)量級(jí)。真空鍍膜機(jī)高能量的濺射原子沉積在基片上進(jìn)行的能量轉(zhuǎn)換比蒸發(fā)原子高得多，產(chǎn)生較高的熱能，部分高能量的濺射原子產(chǎn)生不同程度的注入現(xiàn)象，在基片上形成一層濺射原子與基片原了相互溶合的偽擴(kuò)散層，而且，在真空鍍膜設(shè)備成膜過程中基片始終在等離子區(qū)中被清洗，清除了附著力不強(qiáng)的濺射原子，凈化基片表面，增強(qiáng)了濺射原子與基片的附著力，因而濺射Al膜與基片的附著力較高。

真空鍍膜設(shè)備需要的環(huán)境要求

真空鍍膜設(shè)備要在真空條件下工作，因此該設(shè)備要滿足真空對(duì)環(huán)境的要求。真空對(duì)環(huán)境的要求，一般包括真空設(shè)備對(duì)所處實(shí)驗(yàn)室（或車間）的溫度、空氣中的微粒等周圍環(huán)境的要求，和對(duì)處于真空狀態(tài)或真空中的零件或表面要求兩個(gè)方面。

這兩個(gè)方面是有密切聯(lián)系的。周圍環(huán)境的好壞直接影響真空設(shè)備的正常使用；而真空設(shè)備的真空室或裝入里面的零件是否清洗，又直接影響設(shè)備的性能。如果空氣中含有大量的水蒸氣和灰塵，在真空室沒有經(jīng)過清洗的情況下用油封機(jī)械泵去抽氣，要達(dá)到預(yù)期的真空度很難的。眾所周，油封式機(jī)械泵不宜抽除對(duì)金屬有腐蝕性、對(duì)真空油其反應(yīng)的以含有顆粒塵埃的氣體。水蒸氣為可凝性氣體，當(dāng)大量抽除可凝性氣體時(shí)，對(duì)泵油的污染會(huì)更加嚴(yán)重，結(jié)果使泵的極限真空下降，破壞了泵的抽氣性能。

工業(yè)環(huán)境中的粉塵是以粉狀體、眼無(wú)題、粉塵來(lái)區(qū)分的。粉狀體是粉末或固體顆粒的集合或分散狀態(tài)的物質(zhì)。所謂粉末是指微小的固體顆粒的集合，而顆粒是指能夠一個(gè)一個(gè)計(jì)數(shù)的微小物質(zhì)。煙霧體是以固體或液體的微小顆粒呈浮狀態(tài)存在于氣體中的物質(zhì)體系。物質(zhì)無(wú)論是固體還是液體，凡是呈顆粒狀態(tài)均可統(tǒng)稱為塵粒。以塵粒直徑的大小來(lái)確定空氣清潔度的標(biāo)準(zhǔn)，從而定制出潔凈室的等級(jí)。不僅適合于有潔凈要求的工業(yè)部門，也適合于真空對(duì)潔凈環(huán)境的要求。

真空鍍膜設(shè)備故障排除及檢漏方法

真空鍍膜設(shè)備故障排除及檢漏方法在真空鍍膜設(shè)備正常工作時(shí),主開關(guān)電路中的開關(guān)管處于飽和導(dǎo)通狀態(tài),管壓降保持在100V左右,柵極得到正偏壓50V,高壓指示6kV(或10kV)。從檢測(cè)電路R21上得到的電壓控制信號(hào)不足以使D13穩(wěn)壓管擊穿導(dǎo)通,BG14、BG15、BG16處于截止?fàn)顟B(tài),而BG11、BG12、BG13處于導(dǎo)通狀態(tài),由BG11輸出一個(gè)2.5V左右的高電位。柵壓切換電路上的BG10得到2.5V的電壓控制信號(hào)而處于導(dǎo)通狀態(tài),使得BG9的基極電位變?yōu)?電位而截止,主開關(guān)管通過D6、D7得到正向50V偏置的電壓。同時(shí)BG7、BG8也處于導(dǎo)通狀態(tài),D8穩(wěn)壓管擊穿導(dǎo)通,提供主開關(guān)管柵極恒定的電流。由于BG10處于導(dǎo)通狀態(tài),使得簾柵控制電路的BG4的基極處在0電位而截止,簾柵壓的大小受高壓分壓器信號(hào)UR2的控制。當(dāng)UR2<UD2時(shí),輸出的簾柵壓的大小是隨UR2的變化而變化。

在真空鍍膜設(shè)備不正常情況下,增加束流時(shí),由于束斑的位置不在中心,電子束可能會(huì)打到坩堝的邊緣,或者束斑的位置在中心,但蒸鍍的材料被打穿等原因,都會(huì)出現(xiàn)高壓無(wú)指示。這是由于高壓輸出被近似短路,造成電子束流大于預(yù)定值,主開關(guān)管處于截止?fàn)顟B(tài),承受全部高壓,使得高壓無(wú)輸出。由于打火而造成過大的束流,在電流檢測(cè)電路R21取得的過流信號(hào),使得D13穩(wěn)壓管被擊穿導(dǎo)通,BG14、BG15、BG16處于導(dǎo)通狀態(tài),C13通過BG14、R51放電,使得BG11、BG12、BG13很快截止,BG11輸出為0V。柵壓切換電路上的BG10得到0V的輸入信號(hào)而截止,BG9立刻導(dǎo)通,550V正端通過BG9接到主開關(guān)管的陰極,負(fù)端通過D5管接到主開關(guān)管的柵極,主開關(guān)管得到-550V偏壓而進(jìn)入深度截止,此時(shí)高壓就沒有指示了。