影响薄膜器件质量的工艺要素及作用机理(下)

文章作者:广东振华科技
阅读:251
发布时间:2024-03-29
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3.基片温度的影响

  基片温度是膜层生长的重要条件之一。它对膜层原子或分子提供额外能量补充,主要影响膜层结构、凝集系数、膨胀系数、聚集密度。宏观反映在膜层折射率、散射、应力、附着力、硬度和不溶性都会因基片温度的不同而有较大差异。

(1)冷基片:一般用于蒸镀金属膜。

(2)高温优点:

①将吸附在基片表面的剩余气体分子排除,增加基片与沉积分子之间的结合力;

②)促使膜层物理吸附向化学吸附转化,增强分子之间相互作用,使膜层紧密,附着力增大提高了机械强度;

③ 减少蒸气分子再结晶温度与基片温度之间的差异,提高了膜层密集度,增加了膜层硬度消除内应力。

(3)温度过高弊端:使膜层结构变化或膜料分解。


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4. 离子轰击的影响

  镀后轰击:提高膜层聚集密度,增进化学反应,使氧化物膜层的折射率增加,机械强度和抗激和附着力。光损伤阈值提高。


5.基片材料的影响

(1)基片材料的膨胀系数不同将导致薄膜热应力不同;

(2)化学亲和力不同将影响膜层附着力和牢固度;

(3)基片的粗糙度和缺陷是薄膜散射的主要来源。


6.基片清洁的影响

  残留在基片表面的污物和清洁剂将导致:① 膜层对基片的附着力差;② 散射吸收增大,抗激光能力差;③ 透光性能变差。

7.膜层材料的影响膜层材料的化学成分(纯度和杂质种类)、物理状态(粉或块)、预处理(真空烧结或锻压)将影响膜层结构和性能。

8.蒸发方法的影响

不同的蒸发方法提供给蒸发分子和原子的初始动能差异很大,导致膜层结构有较大差异表现为折射率、散射、附着力有差异。

9.蒸气入射角的影响

  蒸气入射角指蒸气分子人射方向与被镀基片表面法线的夹角,它影响着膜层的生长特性和聚集密度,对膜层的折射率和散射特性有较大影响。为了获得高质量薄膜,需要控制膜料蒸气分子的人射角,一般应限制在 30°之内。

10.烘烤处理的影响

  在大气中对膜层加温处理,有利于应力释放和环境气体分子及膜层分子的热迁移,可使膜层结构重组,所以,对膜层折射率、应力、硬度有较大影响。

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