半导体鍍膜技術

按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片,第二層,第三層,第四層,第五層,*,PLASMA,物質的第四態,=,等離子體,=,電漿,什麼是電漿,(plasma),藉由外加的電場能量來促使氣體內的,電子,獲得,能量,並加速撞擊不帶電,的,中性粒子，由於不帶電中性粒子受加速電子的撞擊後會產生離子與另一帶能量的加速電子，這些被釋出的電子，在經由電場加速與其他中性粒子碰撞。如此反覆不斷，進而使氣體產生崩潰效應,(gas breakdown),，,形成電漿狀態。,電漿,的形成有點類似於原子彈爆炸機理,.,Sputter,就是利用電漿原理來實現濺鍍的,!,電漿性質,1.,整體來說，電漿的內部是呈電中性的狀態，也就是帶負電粒子的密度與帶正電粒子的密度是相同的。,2.,電漿是由一群帶電粒子所組成，所以當有一部分受到外力作用時，遠處部份的電漿，乃至整群的電漿粒子都會受到影響，這叫做電漿的群體效應。,3.,具有良好的導電性和導熱性。,物理成,膜,(EVA VS SPUTTER),蒸鍍,(,EVA),&,濺鍍,(,sputter),成镆等效形式,(EVA VS SPUTTER),1,噴,塗,Substrate,材料,l,2,電鍍,基質,底物,(,被鍍物,),材料,原料,陽極,陰極,3,蒸鍍,材料,被鍍材料,加热,真空罩,材料蒸汽,4,溅镀,材料,被鍍材料,Plasma,=,等離子體,濺鍍,(Sputter),原理,1.,Ar,氣體原子的解離,Ar,Ar,+,e,電子被加速至陽極，途中,產生新,的,解離。,e,撞擊中性,Ar,原子形成,Ar,+,和,e,此過程不斷發生,也就是電漿的形成,3. Ar,離子,被加速至陰極撞擊靶材，靶材粒子及二次電子被擊出，前者到達基板表面進行,薄膜成長，,而後者被加速至陽極途中促成更多的,解離。,陽極,陰極,濺鍍,(Sputter),工作要點,真空泵浦,抽真空,1,靶材形成負電壓,3,兗氬氣,2,離子沖擊靶材並把靶材,原子從靶材中打飛出來,6,靶材原子打到被鍍材料上形成,一層金屬溥漠也就是我們所說的電極,7,靶材,=,陰極,被鍍材料,=,陽極,Energy,離子在電漿中移動,5,Gas,Plasma,氬氣被電離成電漿,4,薄膜,生成,(Thin Film Deposition),對於我們來說,不管是蒸鍍還是賤鍍,都很簡單,就是給晶片鍍上一層鎳,/,金或者鎳,/,銀,使我們的晶片經過適當的加工通電後能夠起振,並輸出規格頻率,滿足客戶要求,.,而現在我們廠內有兩種鍍鏌原理的機器,a),蒸鍍機台,也就是老式的機台,.,b)SPH-2500,也就是濺鍍,-sputtering,機台此兩種機台的鍍鏌機理是完全不一樣的兩種,但是目的是一樣的,.,物理氣相沈積,-,PVD,（,Physical Vapor Deposition,）,PVD,顧名思義是以物理,机理,來進行薄膜堆積而不涉及化學反應的製程技術，所謂物理機,理工科,是物質的,”,轉移,”,現象,蒸鍍,(Evaporation),濺鍍,(Sputtering),最常見的,物理成膜,製程,1,蒸鍍,蒸鍍材料,被鍍材料,加热,真空罩,材料蒸汽,2,溅鍍,濺鍍材料,被鍍材料,Plasma,=,等離子體,蒸鍍,(Evaporation),蒸鍍材料,被鍍材料,加热,真空罩,蒸鍍蒸汽,濺鍍,(Sputter),Showa SPH-2500,濺鍍,製程技術,的特點,成長速度快,大面積且均勻度高,附著性佳可改變薄膜應力,金屬或絕緣材料均可鍍製,適合鍍製合金材料,各種,PVD,法的比較,PVD,蒸鍍法,真空蒸鍍,濺射蒸鍍,離子蒸鍍,粒子生成機構,熱能,動能,熱能,膜生成速率,可提高,快,可提高,粒子,原子、離子,原子、離子,原子、離子,蒸鍍均勻性,複雜形狀,佳,良好,良好，但膜厚分佈不均,平面,佳,優,佳,蒸鍍金屬,可,可,可,蒸鍍合金,可,可,可,蒸鍍耐熱化合物,可,可,可,粒子能量,很低,0.10.5eV,可提高,1100eV,可提高,1100Ev,惰性氣體離子衝擊,通常不可以,可，或依形狀不可,可,表面與層間的混合,通常無,可,可,加熱（外加熱）,可,通常無,可，或無,蒸鍍速率,10,-9,m/sec,1.671250,0.1716.7,0.50833,蒸鍍,&,濺鍍,物理氣相沈積法之比較,性質,沈積速率,大尺寸厚度控制,精確成份控制,可沈積材料之選用,整體製造成本,方法,蒸鍍,(Evaporation),慢,可,佳,多,佳,濺鍍,(Sputter),佳,佳,佳,多,佳,蒸鍍與濺鍍製程產能與成本比較,(,以惠明為例,),濺鍍有效面積,蒸鍍有效面積,一般濺鍍產能,:,40,分鐘,50pcs,一般蒸鍍產能,:30,分鐘一爐,可放,10pcs,治具,表面的形核過程,