用(yong)于濺射(she) DFL-800壓(ya)力傳感(gan)器制造(zao)的離子(zi)束濺射(shè)設備
對(dui)介質絕(jue)緣膜的(de)主要技(ji)術要求(qiu)：它的熱(rè)膨脹系(xì)數與金(jīn)屬彈性(xìng)體的熱(rè)膨脹系(xi)數基本(ben)一緻，另(lìng)外，介質(zhì)膜的絕(jue)緣常數(shù)⭐要高，這(zhe)樣較薄(bao)的薄膜(mo)會有較(jiào)高的✉️絕(jue)緣電阻(zǔ)值。在📞表(biao)面粗糙(cao)度優于(yú)
0.1μ
m的金(jīn)屬彈性(xìng)體表面(miàn)上澱積(ji)的薄膜(mo)的附着(zhe)力要高(gāo)、粘附💁牢(láo)、具有❌一(yi)定的彈(dàn)性；在大(dà)
2500με微(wēi)應變時(shí)不碎裂(lie)；對于膜(mo)厚爲
5μ
m左右的(de)介質絕(jué)緣膜，要(yào)求在
-100℃至
300℃溫度(dù)範圍内(nei)循環
5000次，在(zài)量程範(fan)圍内疲(pí)勞
106之後，介(jiè)質膜的(de)絕緣強(qiang)度爲
108MΩ
/100VDC以上。
應變(bian)薄膜一(yi)般是由(you)二元以(yǐ)上的多(duo)元素組(zǔ)成，要求(qiú)元素之(zhi)🔆間的化(huà)學計量(liàng)比基本(ben)上與體(tǐ)材相同(tong)；它的熱(re)膨脹系(xì)⛷️數與介(jie)質絕緣(yuán)膜的熱(rè)膨脹系(xi)數基本(ben)一🐇緻；薄(báo)膜的厚(hòu)度應該(gāi)在🔞保證(zheng)穩😘定的(de)連續薄(bao)膜的平(ping)均厚度(dù)的前提(ti)下，越薄(báo)越好，使(shǐ)👄得阻值(zhi)高✍️、功耗(hào)小、減📐少(shǎo)自身發(fā)熱引起(qi)電阻的(de)不穩定(ding)性；應變(bian)電阻阻(zu)值🛀🏻應在(zài)很寬的(de)溫度範(fàn)圍内穩(wen)定，對于(yu)傳感器(qi)穩㊙️定性(xing)🥰爲 0.1%FS時，電阻(zu)變化量(liang)應小于(yu) 0.05%
*，制備(bei)非常緻(zhi)密、粘附(fù)牢、無針(zhen)孔缺陷(xiàn)、内應力(lì)小、無雜(zá)質🏃♂️污染(ran)、具有一(yi)定彈性(xìng)和符合(he)化學計(jì)量比的(de)高質量(liàng)薄🈲膜涉(she)及薄膜(mó)工藝中(zhōng)的諸多(duo)因素：包(bao)括澱積(jī)材💯料的(de)粒☀️子大(dà)小、所帶(dai)能量、粒(li)子到達(dá)襯底基(ji)片之前(qián)👈的空間(jiān)環境，基(ji)片的表(biǎo)面狀況(kuang)、基片溫(wen)度、粒子(zǐ)的吸附(fù)、晶核生(sheng)長過程(chéng)、成膜速(sù)率等等(deng)。根據薄(bao)膜澱積(ji)理💘論模(mo)型可知(zhi)，關🛀🏻鍵是(shì)生長層(ceng)或初期(qi)幾層的(de)薄膜質(zhì)🙇🏻量。如果(guǒ)粒子尺(chi)寸大，所(suǒ)帶的能(neng)量小♋，沉(chen)澱速率(lǜ)快，所澱(dian)📞積的薄(báo)膜如果(guo)再附加(jiā)惡劣環(huán)境的影(yǐng)響，例如(ru)薄膜吸(xi)附的氣(qi)體在釋(shi)放後形(xing)成空洞(dòng)，雜質污(wū)染影響(xiǎng)元素間(jian)的化學(xue)計量比(bǐ)，這些都(dou)會降低(di)薄膜的(de)機械、電(dian)和溫度(du)特🈲性。
美國(guo) NASA《薄(bao)膜壓力(li)傳感器(qi)研究報(bào)告》中指(zhǐ)出，在高(gao)頻濺射(she)中，被濺(jian)🔞射材料(liao)以分子(zǐ)尺寸大(dà)小的粒(li)子帶有(you)一定能(neng)量連續(xu)不斷的(de)🛀🏻穿過等(deng)離🔞子體(ti)後在基(jī)片上澱(dian)積薄膜(mó)，這樣👄，膜(mó)質比熱(re)蒸發澱(diàn)積薄♈膜(mó)緻密🥰、附(fù)着力好(hǎo)。但是濺(jian)射粒子(zi)穿過等(děng)離子體(ti)區域時(shi)，吸附⚽等(deng)離子體(ti)中的氣(qi)體，澱積(ji)的薄膜(mó)受到等(deng)離子體(ti)内雜質(zhì)污染和(hé)高溫不(bú)穩定的(de)熱動态(tai)影響，使(shi)薄膜産(chǎn)生更多(duō)的缺陷(xian)，降低了(le)絕緣膜(mó)的強㊙️度(du)，成品率(lǜ)低。這些(xiē)成爲高(gāo)頻濺射(she)設備的(de)技術💋用(yòng)于批量(liàng)生産濺(jiàn)射薄膜(mo)壓力傳(chuán)感器的(de)主要限(xian)制。
日本真(zhen)空薄膜(mó)專家高(gāo)木俊宜(yi)教授通(tōng)過實驗(yan)證明，在(zài) 10-7Torr
此外，還(hai)有幾個(gè)因素也(ye)是值得(dé)考慮的(de)：等離子(zi)體内的(de)高溫，使(shi)抗蝕劑(jì)掩膜圖(tu)形的光(guang)刻膠軟(ruǎn)化，甚至(zhi)碳化。高(gāo)頻濺射(shè)靶，既是(shi)産生等(deng)離子體(ti)的工作(zuo)參數的(de)一部分(fèn)，又是産(chan)生濺射(shè)🥰粒子的(de)工藝參(can)數的一(yī)部分，因(yin)此設備(bei)🔴的工作(zuo)參數和(he)工藝參(cān)數互相(xiàng)制約，不(bu)能🏃🏻單獨(dú)各自調(diào)整，工藝(yi)掌握困(kun)難，制作(zuò)和操作(zuò)過程複(fu)雜。
對于離(li)子束濺(jiàn)射技術(shu)和設備(bei)而言，離(lí)子束是(shi)從離子(zi)源等離(lí)子體中(zhong)，通過離(lí)子光學(xué)系統引(yin)出離子(zǐ)形成的(de)，靶和基(ji)片置放(fang)在遠離(lí)等離子(zǐ)體的高(gāo)真空環(huán)境内，離(lí)子束轟(hōng)擊靶，靶(ba)✍️材原子(zi)濺射逸(yi)出，并在(zai)襯底基(ji)片上澱(dian)積成膜(mó)，這一過(guo)程沒👣有(yǒu)等離子(zi)😘體惡劣(liè)環境影(ying)響，*克服(fu)了高頻(pín)濺射㊙️技(jì)術制備(bei)薄膜的(de)缺陷。值(zhí)💋得指出(chu)的是♻️，離(lí)子束濺(jian)射普遍(biàn)認爲濺(jian)射出來(lai)🏃♂️的是一(yī)個和幾(ji)個原子(zi)。*，原子尺(chǐ)🈲寸比分(fèn)子尺寸(cùn)小得多(duo)，形成薄(báo)膜時顆(kē)粒更小(xiǎo)，顆粒與(yu)顆粒之(zhī)間間隙(xi)小，能有(you)效地減(jian)少薄膜(mó)内的空(kong)洞以及(jí)針孔缺(que)陷，提高(gao)薄膜🥵附(fu)着力和(hé)增強薄(bao)膜的彈(dàn)性。
離子束(shù)濺射設(she)備還有(yǒu)兩個功(gōng)能是高(gāo)頻濺射(she)設備所(suo)不具有(you)的，，在薄(bao)膜澱積(ji)之前，可(ke)以使用(yòng)輔助離(lí)子源産(chan)生的 Ar+離子(zi)束對基(ji)片原位(wei)清洗，使(shǐ)基片達(da)到原子(zi)級的清(qing)💯潔度🈚，有(you)利于🏃♂️薄(bao)膜層間(jiān)的原子(zi)結合；另(ling)外，利用(yong)這個離(lí)子束對(dui)正在🐪澱(diàn)積🚶♀️的薄(báo)膜進行(hang)轟擊，使(shǐ)薄膜内(nei)的原子(zǐ)遷✌️移率(lǜ)增加，晶(jīng)核❤️規則(zé)化；當用(yòng)氧離子(zǐ)或氮離(li)子轟擊(ji)正在生(sheng)長的薄(bao)膜時，它(ta)比用氣(qì)體分子(zi)更能㊙️有(yǒu)效地形(xíng)成⁉️化學(xue)計量比(bǐ)的氧化(hua)物、氮⭐化(huà)物。第二(er)，形成等(deng)離子體(tǐ)的✏️工作(zuò)參數和(he)薄膜加(jiā)工的工(gōng)藝參數(shu)可以彼(bi)此獨立(lì)調整，不(bu)僅可以(yǐ)獲得設(she)備工作(zuo)狀态的(de)調整和(he)工藝的(de)質量控(kong)制，而且(qie)設備操(cāo)作簡單(dān)化，工藝(yi)容易掌(zhang)握。
離子束(shu)濺射技(ji)術和設(shè)備的這(zhè)些優點(diǎn)，成爲國(guo)内外生(sheng)産濺射(she)薄膜壓(yā)力傳感(gan)器的主(zhu)導技術(shu)和設備(bèi)。這☂️種離(lí)子束共(gong)濺射薄(bao)膜設💔備(bei)除可用(yòng)于制造(zào)高性能(neng)薄膜壓(yā)力傳感(gǎn)⭐器的各(ge)種薄膜(mo)外，還可(kě)用于制(zhì)備集成(chéng)電路中(zhōng)的高溫(wēn)合金導(dao)體薄膜(mo)、貴重金(jīn)⁉️屬薄膜(mó)；用于制(zhi)備磁性(xing)器件、磁(ci)光波導(dao)、磁存貯(zhu)器等磁(ci)性薄膜(mó)🌈；用于制(zhi)備高🚩質(zhi)量的光(guang)學薄膜(mó)，特别是(shi)激光高(gāo)👉損傷阈(yu)值窗口(kou)⭐薄膜、各(gè)種高反(fǎn)💋射率、高(gao)透射率(lǜ)薄膜等(děng)；用于制(zhì)備磁敏(min)、力敏、溫(wen)敏、氣溫(wen)、濕敏等(deng)薄膜傳(chuan)感器用(yòng)💘的納米(mi)和微米(mi)薄膜；用(yong)于制備(bèi)光電子(zǐ)器件和(he)金屬異(yi)質結結(jié)構器件(jian)、太陽能(neng)電池、聲(sheng)表面波(bō)器件、高(gāo)溫㊙️超導(dao)器件等(děng)所使用(yòng)的薄膜(mo)；用于制(zhì)備薄膜(mo)集成電(dian)🐕路和 MEMS迪(dí)川儀表(biǎo) ，轉(zhuan)載請保(bǎo)留出處(chù)。
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