薄膜制备技术基础(原著第4版)
薄膜制备与表面分析(IV)

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原理
利用量子力学中的隧道效应,通过测 量针尖与样品表面之间的电流,获得 样品表面的形貌信息。
应用
用于薄膜表面的形貌观察、原子级分 辨率的表面结构研究等。
优点
能够提供原子级分辨率的表面形貌信 息,具有最高的空间分辨率。
缺点
需要制备导电样品,对某些材料可能 需要特殊的处理。
反射式高能电子衍射
原理
应用
利用高能电子束照射样品表面,通过测量 电子束在样品表面的反射和衍射,获得样 品的晶体结构和表面结构信息。
优点
缺点
薄膜质量不稳定、成分不均匀、热处 理温度高。
制备工艺简单、成本低、可制备大面 积的薄膜。
喷雾热解法
制备过程
将溶液或溶胶通过喷雾器 喷涂在基底表面,经过热 解和反应形成薄膜。
优点
制备工艺简单、可制备大 面积的薄膜、成分易于控 制。
缺点
薄膜质量不稳定、成分不 均匀、需要较高的热解温 度。
03
案例三:陶瓷薄膜制备与表面分析
陶瓷薄膜制备方法
溶胶-凝胶法、化学气相沉积(CVD)、物 理气相沉积(PVD)等。
表面形貌分析
通过原子力显微镜(AFM)和扫描电子显 微镜(SEM)观察表面粗糙度和微观结构。
表面成分分析
利用能量散射谱(EDS)和X射线光电子能 谱(XPS)确定元素组成和化学状态。
应用领域
用于薄膜材料的晶体结构和表面结构分析 、表面重构研究等。
优点
缺点
能够提供高精度的晶体结构和表面结构信 息,具有较高的能量分辨率和角度分辨率 。
第一章 薄膜的制备

式中,n 为气体分子的密度;V 为分子的最可几速度;m 为 气体分子的质量;k是为玻尔兹曼常数,k=1.33×10-23 J/K; A 为阿伏加德罗常数;R 为普朗克常数;M为分子量。
真空蒸镀法-蒸发过程(蒸发分子动力学)
由于气相分子不断沉积于器壁及基片上,因此为保 持二者的平衡,凝固相不断向气相蒸发,若蒸发元 素的分子质量为m,则蒸发速度可用下式估算
真空蒸镀法-蒸发过程(蒸发分子动力学)
从蒸发源发出来的分子是否能全部达到基 片,尚与真空中存在的残留气体有关。
一般为了保证有80%-90%的蒸发元素到达 基片,则希望残留气体分子和蒸发元素气 体分子的混合气体的平均自由程是蒸发源 至基片距离的5-10 倍。
单选题 真空蒸镀法薄膜质量好坏的一个重要因素是
3) 吸附、成核与生长。通过粒子对衬底表面的 碰撞,衬底表面对粒子的吸附以及在表面的 迁移完成成核与生长过程。
原子层的晶体生长“世界”与自然世界的比拟
Natural World
“Atomic-World”
target
Cloud
Cloud Earth surface -- ground
Natural rain Snow Hail
蒸发源的加热方式
电阻加热法 电子束加热法 高频感应加热,电弧加热,激光加热法
电阻加热法 • 电阻作为蒸发源,通过电流受热后蒸发成膜。 • 使用的材料有:W、Mo、Nb、Ta及石墨等。
要考虑的因素:
蒸发源材料的熔点和蒸气压 蒸发源材料与薄膜材料的反应性 蒸发源材料与薄膜材料间的润湿性
真空蒸镀法 加热
蒸发粒子 的速度
溅射成膜 荷能粒子
薄膜制备技术:第一部分 绪论 田民波

教材: 薄膜技术与薄膜材料 田民波 薄膜制备技术基础 麻莳立男
薄膜材料与薄膜技术 郑伟涛
真空镀膜 李云奇
课程内容
第一章 绪论:薄膜发展史 第二章 真空技术基础 第三章 薄膜生长与薄膜结构 第四章 真空蒸镀(重点MBE,PLD) 第五章 离子镀和离子束沉积 第六章 溅射镀膜 第七章 化学气相沉积
薄膜压力传感器
薄膜可燃气体传感器
薄膜材料的功能分类
⑴ 电学薄膜
⑤ 薄膜太阳能电池
非晶硅、CuInSe2和CdSe薄膜太阳电池。
薄膜材料的功能分类
⑴ 电学薄膜
⑥ 平板显示器件
液晶显示、等离子体显示和电致发光显示三大类平板显示器件所用的 透明导电电极(ITO薄膜)、电致发光多层薄膜(包括ITO膜,ZnS: Mn等发光膜,Al电极膜等)组成的全固态平板显示器件及OLED显示 器件。 ITO薄膜
第一章: 绪论
薄膜技术发展历史
春秋战国时代,鎏金工艺
7世纪,溶液镀银工艺
1000多年前,阿拉伯人发明了电镀
第一章: 绪论-薄膜技术发展历史
19世纪中叶,电解法、化学反应法、真空蒸镀法等, 标志着薄膜技术的逐步成熟,但应用面仍很窄; 20世纪以来,特别是二战以后,随半导体技术的兴起,涌 现了以溅射法为代表的一大批新技术,在学术和实际应用 中取得丰硕成果;
薄膜材料的功能分类
薄膜分类(按功能及其应用领域):
⑴ 电学薄膜
① 半导体器件与集成电路中使用的导电材料与介质薄膜材料: Si、Al、Cr、Pt、Au、多晶硅 SiO2、Si3N4、Ta2O5、SiOF薄膜。
薄膜材料的功能分类
⑴ 电学薄膜
② 超导薄膜
铜基高温超导薄膜: YBaCuO; BiSrCaCuO ; TiBaCuO 铁基高温超导薄膜: LaFeOP;PrFeAsO0.89F0.11;FeSe。
第3章 薄膜制备技术

(4)常用蒸发源的形状 可以采用电阻加热蒸 发的膜料有金属、介质、 半导体,它们中有先熔化 成液体然后再汽化的蒸发 材料,也有直接从固态汽 化的升华材料,有块状、 丝状,也有粉状。 支撑材料的形状主要取决 于蒸发物
3.2.2 电子束加热源
电阻加热装臵的缺点之一是来自坩埚、加热元件以及各种支撑 部件的可能的污染。另外,电阻加热法的加热功率或加热温度 也有一定的限制。因此其不适用于高纯或难熔物质的蒸发。 电子束蒸发装臵的优点:1)能克服电阻加热方法可能受到坩 埚、加热元件以及各种支撑部件的污染的缺点。 在电子束加热装臵中,被加热的物质被放臵于水冷的坩埚中, 电子束只轰击到其中很少的一部分物质,而其余的大部分物质 在坩埚的冷却作用下一直处于很低的温度,即后者实际上变成 了被蒸发物质的坩埚。 2)能克服电阻加热方法受到加热功率或加热温度的限制。 3)电子束蒸发沉积装臵中可以安臵多个坩埚,这使得人们可 以同时分别蒸发和沉积多种不同的物质。 电子束蒸发法的缺点是,电子束的绝大部分能量要被坩埚的水 冷系统带走,因而其热效率较低。另外,过高的加热功率也会 对整个薄膜沉积系统形成较强的热辐射。
主要方法有: (1)化学气相沉积:CVD技术可按照沉积温度、反应器内的 压力、反应器壁的温度和沉积反应的激活方式进行分类。 (a)按沉积温度可分为: 低温(200~500℃):主要用于基片或衬底温度不宜在高温 下进行沉积的某些场合,如沉积平面硅和MOS集成电路的纯 化膜。 中温(500~1000℃)和高温(1000~1300℃)CVD:广泛用 来沉积III-V族和II-VI族化合物半导体。 (b)按反应器内的压力可分为: 常压化学气相沉积(APCVD)(~1atm); 低压化学气相沉积(LPCVD)(10~100Pa) LPCVD具有沉积膜均匀性好、台阶覆盖及一致性较好、针孔 较小、膜结构完整性优良、反应气体的利用率高等优点,不 仅用于制备硅外延层,还广泛用于制备各种无定形钝化膜, 如SiO2和Si3N4以及多晶硅薄膜 (c)按反应器壁的温度可分为热壁方式和冷壁方式CVD。 (d)按反应激活方式可分为热激活和等离子体激活CVD等。
薄膜制备技术

The cause of strain is primarily the difference between the lattice spacing
of substrate and film parallel the surface, or the “lattice mismatch”.
精品课件
应变能释放出现刃位错
Target/evaporated source Substrate surface
Atomic rain Clusters Particles Discharge Impurity, Contamination
Vacuum
7.2.2 真空蒸发镀膜
1. 工艺原 理真空室内加热的固体材料被蒸发汽化或升华后,凝结沉
积到一定温度的衬底材料表面。形成薄膜经历三个过程:
1) 蒸发或升华。通过一定加热方式使被蒸发材料受热 蒸发或升华,由固态或液态变成气态。
2) 输运到衬底。气态原子或分子在真空状态及一定蒸 气压条件下由蒸发源输运到衬底。
3) 吸附、成核与生长。通过粒子对衬底表面的碰撞, 衬底表面对粒子的吸附以及在表面的迁移完成成核 与生长过程。是一个以能量转换为主的过程。
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4. 溅射特性参数 (1)溅射阈值 (2)溅射率 (3)溅射粒子的状态、能量、速度 (4)溅射粒子的角分布
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4. 溅射特性参数 (1)溅射阈值:
使靶材料原子发生溅射所需的最小入射离子能量,低于 该值不能发生溅射。大多数金属该值为10~20ev。
(2)溅射率: 定义 正离子轰击靶阴极时平均每个正离子能从靶材中打击 出的粒子数,又称溅射产额或溅射系数,S。
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7.1.2 薄膜的制备方法
精品课件
薄膜制备技术

薄膜制备技术的发展历程
早期阶段
中期阶段
早期的薄膜制备技术主要包括物理气 相沉积(PVD)和化学气相沉积 (CVD)等,这些技术可以制备出高 质量的薄膜,但过程复杂且成本较高。
随着科技的发展,新的薄膜制备技术 不断涌现,如溶胶-凝胶法、电镀、 化学镀等。这些技术降低了制备成本 ,但薄膜质量相对较低。
利用化学反应,将金属离子在基材表面还原成金 属并沉积成膜。
溶胶-凝胶法
通过溶胶凝胶化反应,将前驱体溶液转化为凝胶 膜,再经热处理得到薄膜。
03
薄膜性能与应用
薄膜的物理性能
光学性能
薄膜的光学性能包括折射率、反 射率、透过率和光谱特性等。这 些性能决定了薄膜在光学系统中 的应用效果,如增透、反射、分
薄膜制备技术
目录
• 引言 • 薄膜制备技术分类 • 薄膜性能与应用 • 薄膜制备技术的挑战与前景
01
引言
薄膜的定义与重要性
定义
薄膜是指在基材表面形成的非常薄的 层,其厚度通常在纳米至微米级别。
重要性
薄膜在许多领域中具有广泛的应用, 如电子器件、光学器件、生物医疗、 能源等,对现代科技的发展起着至关 重要的作用。
抗氧化性
抗氧化性是指薄膜在高温或光照条件下,能够抑制氧化反 应发生的能力。抗氧化性对薄膜的使用寿命和稳定性具有 重要影响。
耐腐蚀性
耐腐蚀性是指薄膜对各种腐蚀性介质的抵抗能力,如盐雾、 酸雨等。在化工、海洋等领域,需要薄膜具有较强的耐腐 蚀性。
薄膜的应用领域
光学领域
电子领域
薄膜在光学领域的应用主要包括眼镜、相 机镜头、太阳能集热器等,用于提高光学 系统的性能和降低光损失。
04
薄膜制备技术的挑战与 前景
第4章 薄膜的制备共124页文档

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陶瓷基片(4)
(4)碳化硅基片
高导热绝缘碳化硅是兼有高热导率数(25°C 下 为4.53W/(m×°C)和高电阻率(25°C 下为 013W×cm)的优异材料。另外,其抗弯强度和弹 性系数大,热膨胀系数25-400°C 条件下为3.7 -10-6/°C,因而适于装载大型元件。
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陶瓷基片(2)
(2)多层陶瓷基片 为缩短大规模集成电路组装件的延迟时间,在
陶瓷基片上高密度集成大规模集成电路的许多 芯片,芯片间的布线配置于陶瓷基片内部和陶 瓷片上部。
若将这些布线多层化、高密度化,则布线长度 变短,延迟时间也会缩短。
基片上的多层布线常采用叠层法,包括厚膜叠 层印刷法或薄膜叠层法。
基本原理:采用软质SiO2 磨料和玻璃板工具进行干式研 磨,在磨料和蓝宝石之间生成容易去除的软质反应物。
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基片的清洗(5)
烘烤清洗方法
如果基片具有热稳定性,则在尽量高的真空中把基 片加热至300°C 左右就会有效除去基片表面上的 水分子等吸附物质。
这时在真空排气系统中最好不使用油,因为它会造
成油分解产物吸附在基片表面上。
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基片的清洗(6)
基材种类不同,表面清洗和处理方法也不一样。 例: 玻璃基材清洗 ①用水刷洗,可以去掉玻璃表面的尘土和可溶性以及易脱落
缺点:碳化硅的介电常数较大约为40,由于信号 延迟时间正比于介电常数的平方根,因此碳化硅 信号延迟时间为氧化铝的二倍。
可以用Cu、Ni 使碳化硅金属化,开发出许多应 用领域,如集成电路基片和封装等。
第十二章 薄膜制备技术 第一节 薄膜材料基础

第十二章薄膜制备技术第一节薄膜材料基础一、定义:由离子、原子或分子沉积过程形成的二维材料可以理解为采用一定方法使处于某种状态的一种或几种物质(原材料)的基团以物理或化学的方式附着于另一种物质(衬底材料)表面并在其表面形成一层新的薄层物质。
二、特征:1.具有二维延展性,其厚度方向的尺寸远小于其它方向的尺寸。
2.不管能否形成自持(自支撑)的薄膜,必须有衬底材料,即只有在衬底材料表面才能获得薄膜。
3.可以气态、液态、固体三形态存在于衬底表面上,其中固体薄膜又分为晶态与非晶态两种。
晶态膜又可分为单晶与多晶膜。
从化学角度又可分为有机膜与无机膜等。
4.薄膜厚度尺寸很小,小于几十纳米,通常在1um左右,显示明显的尺寸效应,表面出现块体材料不具备的力、声、热、电、光等物理性质。
三、制备方法:主要有气相成膜、液相成膜。
或分类为物理成膜、化学成膜及物理与化学方法复合的制膜技术。
制备中应考虑的主要问题:1. 制备方法的选择与技术的提高。
2. 工艺流程的优化及平面工艺的兼容性。
3. 降低制备成本与提高薄膜器件性能间平衡。
4. 制备过程的安全性及对环境影响等。
第二节物理成膜一、定义:利用蒸发、溅射沉积或复合的技术,不涉及到化学反应而完成薄膜生长过程的技术。
二、分类:真空蒸发镀膜、溅射镀膜、脉冲激光沉积、离子成膜、分子束外延。
三、真空蒸发镀膜。
一)定义:真空室内加热的固体材料被蒸发汽化或升华后,凝结沉积到一定温度的衬底材料表面。
形成薄膜经历三个过程:1、通过一定加热方式使被蒸发材料受热蒸发或升华,由固态或液态变成气态。
2、气态原子或分子在真空状态及一定蒸气压条件下由蒸发源输运到衬底。
3、通过粒子对衬底表面的碰撞,衬底表面对粒子的吸附以及在表面的迁移完成成核与生长过程。
是一个以能量转换为主的过程。
二)常见加热方式有:1、对于单质材料有电阻加热、电子束加热、高频感应加热、电弧加热和激光加热;1)电阻加热作为电阻的蒸发源,通过电流受热后蒸发成膜。
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薄膜制备技术基础(原著第4版)作者:[日]麻蒔立男出版社:化学工业出版出版日期:2009年5月开本:16开册数:1册光盘数:0定价:39.8元优惠价:36元进入20世纪,书籍已成为传播知识、科学技术和保存文化的主要工具。
随着科学技术日新月异地发展,传播知识信息手段,除了书籍、报刊外,其他工具也逐渐产生和发展起来。
但书籍的作用,是其他传播工具或手段所不能代替的。
在当代, 无论是中国,还是其他国家,书籍仍然是促进社会政治、经济、文化发展必不可少的重要传播工具。
详细介绍:第1章薄膜技术1 1生物计算(bio computing)和薄膜技术1 2医用微型机械1 3人工脑的实现(μ Electronics)1 4大型显示的实现1 5原子操控1 6薄膜技术概略参考文献第2章真空的基础2 1真空的定义2 2真空的单位2 3气体的性质2 3 1平均速率 Va2 3 2分子直径δ2 3 3平均自由程 L2 3 4碰撞频率 Z2 4气体的流动和流导2 4 1孔的流导2 4 2长管的流导(L/a≥100)2 4 3短管的流导2 4 4流导的合成2 5蒸发速率参考文献第3章真空泵和真空测量3 1真空泵3 1 1油封式旋片机械泵3 1 2油扩散泵3 1 3吸附泵3 1 4溅射离子泵3 1 5升华泵3 1 6冷凝泵3 1 7涡轮泵(分子泵)和复合涡轮泵3 1 8干式机械泵3 2真空测量仪器——全压计3 2 1热导型真空计3 2 2电离真空计——电离规3 2 3磁控管真空计3 2 4盖斯勒(Geissler)规管3 2 5隔膜真空计3 2 6石英晶振真空计3 2 7组合式真空规3 2 8真空计的安装方法3 3真空测量仪器——分压计3 3 1磁偏转型质谱仪3 3 2四极质谱仪3 3 3有机物质质量分析IAMS法参考文献第4章真空系统4 1抽气的原理4 2材料的放气4 3抽气时间的推算4 4用于制备薄膜的真空系统4 4 1残留气体4 4 2用于制备薄膜的真空系统4 5真空检漏4 5 1检漏方法4 5 2检漏应用实例参考文献第5章薄膜基础5 1气体与固体5 1 1化学吸附和物理吸附5 1 2吸附几率和吸附(弛豫)时间5 2薄膜的生长5 2 1核生长5 2 2单层生长5 3外延 基板晶体和生长晶体之间的晶向关系5 3 1外延生长的温度5 3 2基板晶体的解理5 3 3真空度的影响5 3 4残留气体的影响5 3 5蒸发速率的影响5 3 6基板表面的缺陷——电子束照射的影响5 3 7电场的影响5 3 8离子的影响5 3 9膜厚的影响5 3 10晶格失配5 4非晶膜层5 4 1一般材料的非晶化(非薄膜)5 4 2非晶的定义5 4 3非晶薄膜5 4 4非晶Si膜的多晶化5 5薄膜的基本性质5 5 1电导5 5 2电阻率的温度系数(TCR)5 5 3薄膜的密度5 5 4时效变化5 5 5电解质膜5 6薄膜的内部应力5 7电致徙动本章小结参考文献第6章薄膜的制备方法6 1绪论6 2源和膜的组分——如何获得希望的膜的组分6 2 1蒸发和离子镀6 2 2溅射法6 3附着强度6 3 1前处理6 3 2蒸发时的条件6 3 3蒸发法和溅射法的比较(基板不加热情况)6 3 4蒸发、离子淀积、溅射的比较(加热、离子轰击等都进行情况)6 4台阶覆盖率、绕进率、底部覆盖率——具有陡峭台阶的凹凸表面的薄膜制备6 5高速热处理装置(Rapid Thermal Annealing,RTA)6 6等离子体及其在膜质的改善、新技术的开发方面的应用6 6 1等离子体6 6 2等离子体的产生方法6 6 3基本形式和主要用途6 7基板传送机构6 8针孔和净化房参考文献第7章基板7 1玻璃基板及其制造方法7 2日常生活中的单晶制造及溶液中的晶体生长7 3单晶提拉法——熔融液体中的晶体生长7 3 1坩埚中冷却法7 3 2区熔法(Zone Melting,Flot Zone,FZ法)7 3 3旋转提拉法(切克劳斯基Czochralski, CZ法)7 4气相生长法7 4 1闭管中的气相生长法7 4 2其他气相生长法7 5石英玻璃基板7 6柔性基板(Flexible)参考文献第8章蒸镀法8 1蒸发源8 1 1电阻加热蒸发源8 1 2热阴极电子束蒸镀源8 1 3中空阴极放电(HCD)的电子束蒸发源8 2蒸发源的物质蒸气分布特性和基板的安置8 3实际装置8 4蒸镀时的真空度8 5蒸镀实例8 5 1透明导电膜In2O3 SnO2系列8 5 2分子束外延(MBE)8 5 3合金的蒸镀——闪蒸8 6离子镀8 6 1离子镀的方式8 6 2对薄膜的影响8 7离子束辅助蒸镀8 8离子渗,离子束表面改性法8 9激光烧蚀法(PLA)8 10有机电致发光,有机(粉体)材料的蒸镀参考文献第9章溅射9 1溅射现象9 1 1离子的能量和溅射率,出射角分布9 1 2溅射率9 1 3溅射原子的能量9 2溅射方式9 2 1磁控溅射9 2 2ECR溅射9 2 3射频溅射9 3大电极磁控溅射9 4“0”气压溅射的期待——超微细深孔的嵌埋9 4 1准直溅射9 4 2长距离溅射9 4 3高真空溅射9 4 4自溅射9 4 5离子化溅射9 5 溅射的实例9 5 1钽(Ta)的溅射9 5 2Al及其合金的溅射(超高真空溅射)9 5 3氧化物的溅射:超导电薄膜和ITO透明导电薄膜9 5 4磁性膜的溅射9 5 5光学膜的溅射(RAS法)参考文献第10章气相沉积CVD和热氧化氮化10 1热氧化10 1 1处理方式10 1 2热氧化装置10 1 3其他氧化装置10 2热CVD10 2 1主要的生成反应10 2 2热CVD的特征10 2 3热CVD装置10 2 4反应炉10 2 5常压CVD(Normal Pressure CVD, NPCVD)10 2 6减压CVD(Low Pressure CVD, LPCVD)10 3等离子体增强CVD (Plasma Enhanced CVD, PCVD)10 3 1等离子体和生成反应10 3 2装置的基本结构和反应室的电极构造10 4光CVD(Photo CVD)10 5 MOCVD(Metalorganic CVD)10 6金属CVD10 6 1钨CVD10 6 2Al CVD10 6 3Cu CVD10 6 4金属阻挡层(TiN CVD)10 7半球状颗粒多晶硅CVD(HSG CVD)10 8高介电常数薄膜的CVD10 9低介电常数薄膜10 10高清晰电视机的难关,低温多晶硅膜(Cat CVD)10 11游离基喷淋 CVD(Radical Shower CVD,RS CVD)参考文献第11章刻蚀11 1湿法刻蚀11 2等离子体刻蚀,激发气体刻蚀(圆筒型刻蚀)11 2 1原理11 2 2装置11 2 3配套工艺11 3反应离子刻蚀、溅射刻蚀(平行平板型,ECR型,磁控型刻蚀)11 3 1原理和特征11 3 2装置11 3 3配套工艺11 3 4Cu和低介电材料(low K)的刻蚀11 4大型基板的刻蚀11 5反应离子束刻蚀,溅射离子束刻蚀(离子束型刻蚀)11 5 1极细离子束设备(聚焦离子束:Focused Ion Beam, FIB)11 6微机械加工11 7刻蚀用等离子体源的开发11 7 1等离子体源11 7 2高密度等离子体(HDP)刻蚀参考文献第12章精密电镀12 1电镀12 2电镀膜的生长12 3用于制作电子元器件方面的若干方法12 4用于高技术的铜电镀12 5实用的电镀装置示例参考文献第13章平坦化技术13 1平坦化技术的必要性13 2平坦化技术概要13 3平坦薄膜生长13 3 1选择性生长13 3 2利用回填技术的孔内嵌埋(溅射)13 3 3利用氧化物嵌埋技术的平坦化13 4薄膜生长过程中凹凸发生的防止13 4 1偏压溅射法13 4 2剥离法13 5薄膜生长后的平坦化加工13 5 1涂覆13 5 2激光平坦化13 5 3回填法13 5 4回蚀法13 5 5阳极氧化和离子注入13 6嵌埋技术示例13 7化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing, CMP)技术13 8嵌刻法13 9平坦化新技术展望13 9 1使用超临界流体的超微细孔的嵌埋技术13 9 2用STP(Spin Coating Film Transfer and Pressing)法的嵌埋技术13 10高密度微细连接参考文献薄膜制备技术基础(原著第4版)薄膜制备技术基础(原著第4版)薄膜制备技术基础(原著第4版)第1章薄膜技术1 1生物计算(bio computing)和薄膜技术1 2医用微型机械1 3人工脑的实现(μ Electronics)1 4大型显示的实现1 5原子操控1 6薄膜技术概略参考文献第2章真空的基础2 1真空的定义2 2真空的单位2 3气体的性质2 3 1平均速率 Va2 3 2分子直径δ2 3 3平均自由程 L2 3 4碰撞频率 Z2 4气体的流动和流导2 4 1孔的流导2 4 2长管的流导(L/a≥100)2 4 3短管的流导2 4 4流导的合成2 5蒸发速率参考文献第3章真空泵和真空测量3 1真空泵3 1 1油封式旋片机械泵3 1 2油扩散泵3 1 3吸附泵3 1 4溅射离子泵3 1 5升华泵3 1 6冷凝泵3 1 7涡轮泵(分子泵)和复合涡轮泵3 1 8干式机械泵3 2真空测量仪器——全压计3 2 1热导型真空计3 2 2电离真空计——电离规3 2 3磁控管真空计3 2 4盖斯勒(Geissler)规管3 2 5隔膜真空计3 2 6石英晶振真空计3 2 7组合式真空规3 2 8真空计的安装方法3 3真空测量仪器——分压计3 3 1磁偏转型质谱仪3 3 2四极质谱仪3 3 3有机物质质量分析IAMS法参考文献第4章真空系统4 1抽气的原理4 2材料的放气4 3抽气时间的推算4 4用于制备薄膜的真空系统4 4 1残留气体4 4 2用于制备薄膜的真空系统4 5真空检漏4 5 1检漏方法4 5 2检漏应用实例参考文献第5章薄膜基础5 1气体与固体5 1 1化学吸附和物理吸附5 1 2吸附几率和吸附(弛豫)时间5 2薄膜的生长5 2 1核生长5 2 2单层生长5 3外延 基板晶体和生长晶体之间的晶向关系5 3 1外延生长的温度5 3 2基板晶体的解理5 3 3真空度的影响5 3 4残留气体的影响5 3 5蒸发速率的影响5 3 6基板表面的缺陷——电子束照射的影响5 3 7电场的影响5 3 8离子的影响5 3 9膜厚的影响5 3 10晶格失配5 4非晶膜层5 4 1一般材料的非晶化(非薄膜)5 4 2非晶的定义5 4 3非晶薄膜5 4 4非晶Si膜的多晶化5 5薄膜的基本性质5 5 1电导5 5 2电阻率的温度系数(TCR)5 5 3薄膜的密度5 5 4时效变化5 5 5电解质膜5 6薄膜的内部应力5 7电致徙动本章小结参考文献第6章薄膜的制备方法6 1绪论6 2源和膜的组分——如何获得希望的膜的组分6 2 1蒸发和离子镀6 2 2溅射法6 3附着强度6 3 1前处理6 3 2蒸发时的条件6 3 3蒸发法和溅射法的比较(基板不加热情况)6 3 4蒸发、离子淀积、溅射的比较(加热、离子轰击等都进行情况)6 4台阶覆盖率、绕进率、底部覆盖率——具有陡峭台阶的凹凸表面的薄膜制备6 5高速热处理装置(Rapid Thermal Annealing,RTA)6 6等离子体及其在膜质的改善、新技术的开发方面的应用6 6 1等离子体6 6 2等离子体的产生方法6 6 3基本形式和主要用途6 7基板传送机构6 8针孔和净化房参考文献第7章基板7 1玻璃基板及其制造方法7 2日常生活中的单晶制造及溶液中的晶体生长7 3单晶提拉法——熔融液体中的晶体生长7 3 1坩埚中冷却法7 3 2区熔法(Zone Melting,Flot Zone,FZ法)7 3 3旋转提拉法(切克劳斯基Czochralski, CZ法)7 4气相生长法7 4 1闭管中的气相生长法7 4 2其他气相生长法7 5石英玻璃基板7 6柔性基板(Flexible)参考文献第8章蒸镀法8 1蒸发源8 1 1电阻加热蒸发源8 1 2热阴极电子束蒸镀源8 1 3中空阴极放电(HCD)的电子束蒸发源8 2蒸发源的物质蒸气分布特性和基板的安置8 3实际装置8 4蒸镀时的真空度8 5蒸镀实例8 5 1透明导电膜In2O3 SnO2系列8 5 2分子束外延(MBE)8 5 3合金的蒸镀——闪蒸8 6离子镀8 6 1离子镀的方式8 6 2对薄膜的影响8 7离子束辅助蒸镀8 8离子渗,离子束表面改性法8 9激光烧蚀法(PLA)8 10有机电致发光,有机(粉体)材料的蒸镀参考文献第9章溅射9 1溅射现象9 1 1离子的能量和溅射率,出射角分布9 1 2溅射率9 1 3溅射原子的能量9 2溅射方式9 2 1磁控溅射9 2 2ECR溅射9 2 3射频溅射9 3大电极磁控溅射9 4“0”气压溅射的期待——超微细深孔的嵌埋9 4 1准直溅射9 4 2长距离溅射9 4 3高真空溅射9 4 4自溅射9 4 5离子化溅射9 5 溅射的实例9 5 1钽(Ta)的溅射9 5 2Al及其合金的溅射(超高真空溅射)9 5 3氧化物的溅射:超导电薄膜和ITO透明导电薄膜9 5 4磁性膜的溅射9 5 5光学膜的溅射(RAS法)参考文献第10章气相沉积CVD和热氧化氮化10 1热氧化10 1 1处理方式10 1 2热氧化装置10 1 3其他氧化装置10 2热CVD10 2 1主要的生成反应10 2 2热CVD的特征10 2 3热CVD装置10 2 4反应炉10 2 5常压CVD(Normal Pressure CVD, NPCVD)10 2 6减压CVD(Low Pressure CVD, LPCVD)10 3等离子体增强CVD (Plasma Enhanced CVD, PCVD)10 3 1等离子体和生成反应10 3 2装置的基本结构和反应室的电极构造10 4光CVD(Photo CVD)10 5 MOCVD(Metalorganic CVD)10 6金属CVD10 6 1钨CVD10 6 2Al CVD10 6 3Cu CVD10 6 4金属阻挡层(TiN CVD)10 7半球状颗粒多晶硅CVD(HSG CVD)10 8高介电常数薄膜的CVD10 9低介电常数薄膜10 10高清晰电视机的难关,低温多晶硅膜(Cat CVD)10 11游离基喷淋 CVD(Radical Shower CVD,RS CVD)参考文献第11章刻蚀11 1湿法刻蚀11 2等离子体刻蚀,激发气体刻蚀(圆筒型刻蚀)11 2 1原理11 2 2装置11 2 3配套工艺11 3反应离子刻蚀、溅射刻蚀(平行平板型,ECR型,磁控型刻蚀)11 3 1原理和特征11 3 2装置11 3 3配套工艺11 3 4Cu和低介电材料(low K)的刻蚀11 4大型基板的刻蚀11 5反应离子束刻蚀,溅射离子束刻蚀(离子束型刻蚀)11 5 1极细离子束设备(聚焦离子束:Focused Ion Beam, FIB)11 6微机械加工11 7刻蚀用等离子体源的开发11 7 1等离子体源11 7 2高密度等离子体(HDP)刻蚀参考文献第12章精密电镀12 1电镀12 2电镀膜的生长12 3用于制作电子元器件方面的若干方法12 4用于高技术的铜电镀12 5实用的电镀装置示例参考文献第13章平坦化技术13 1平坦化技术的必要性13 2平坦化技术概要13 3平坦薄膜生长13 3 1选择性生长13 3 2利用回填技术的孔内嵌埋(溅射)13 3 3利用氧化物嵌埋技术的平坦化13 4薄膜生长过程中凹凸发生的防止13 4 1偏压溅射法13 4 2剥离法13 5薄膜生长后的平坦化加工13 5 1涂覆13 5 2激光平坦化13 5 3回填法13 5 4回蚀法13 5 5阳极氧化和离子注入13 6嵌埋技术示例13 7化学机械抛光(Chemical Mechanical Polishing, CMP)技术13 8嵌刻法13 9平坦化新技术展望13 9 1使用超临界流体的超微细孔的嵌埋技术13 9 2用STP(Spin Coating Film Transfer and Pressing)法的嵌埋技术13 10高密度微细连接参考文献作者:[日]麻蒔立男出版社:化学工业出版出版日期:2009年5月开本:16开册数:1册光盘数:0定价:39.8元优惠价:36元本店订购简单方便,可以选择货到付款、汇款发货、当地自取等方式全国货到付款,满200元免运费,更多请登陆文成图书。