奈米技术实习第四次报告南台科技大学机械工程系微奈米技术组四.DOC

奈米技術實習第四次報告 南台科技大學 機械工程系 微奈米技術組 四奈米三乙 組長 陳柏鈞組員 吳明謝宜璟呂佳佑高言彰李友竹 實習題目：ＰＶＤ真空鍍模 實習日期： 99 年 月 日 緣由 　　物理氣相沈積(Physical Vapor Deposition，PVD)是今日在半導體製程中，被廣泛運用於金屬鍍膜的技術。以現今之金屬化製程而言：舉凡Ti、TiW等所謂的反擴散層(Barrier Layer)，或是黏合層(Glue Layer)；Al之栓塞(plug)及導線(Interconnects)連接，以及高溫金屬如WSI、W、Co等，都使用物理氣相沈積法來完成。雖然小尺寸的金屬沈積以化學氣相沈積為佳，但物理氣相沈積法可說在半導體製程上，仍扮演著舉足輕重的角色。 原理 在達真空的容器中、將欲蒸鍍的材料加熱直至汽化昇華、並使此氣體附着於放置在附近的機板表面上、型成一層薄膜。依蒸鍍材料、基板的種類可分為、抵抗加熱、電子束、高周波誘導、雷射等加熱方式。 蒸鍍鍍膜就是在真空中通過電流加熱、電子束轟擊加熱和鐳射加熱等方法，使薄膜材料蒸鍍成為原子或分子，它們隨即以較大的自由程作直線運動，碰撞基片表面而凝結，形成一層薄膜。蒸鍍鍍膜要求鍍膜室內殘餘氣體分子的平均自由程大於蒸鍍源到基片的距離，盡可能減少蒸鍍物的分子與氣體分子碰撞的機會，這樣才能保證薄膜純淨和牢固，蒸鍍物也不至於氧化 在蒸鍍鍍膜過程中，要想控制蒸鍍速率，必須精確控制蒸鍍源的溫度．蒸鍍鍍膜最常用的加熱方法是電阻大電流加熱。 實驗方法 真空鍍膜： 先使用超音波震盪器以氫氧化鈉水溶液將試片隔水震盪，20分鐘之後，取出試片沖洗乾淨，接著加入清水，再以隔水震盪10分鐘後，加入硝酸稀釋液，將試片震盪洗淨，並將使用完的稀釋液倒入廢棄液體處理筒中，以清水洗淨試片，再一次隔水震盪10分鐘後，將試片擦拭乾淨。 啟動幫浦後，進行腔體真空粗抽，進行抽真空約30分鐘後，將真空抽至10-2～10-3 Torr時，然後關閉閥門，接著進行擴散泵浦的粗抽，開啟MP-DP閥門，將真空抽至10-2～10-3 Torr 。出抽過程後３０分鐘，開起閥門進行粗抽，同時幫浦細抽ＤＰ及腔體內真空度。完成最後的真空抽取後，先用大電流將鍍膜源加熱，觀察腔內情況，鎢盅溫度上升至紅色時，表示鈀材表面開始融化，第一次蒸鍍要使靶材融化但不可讓靶材蒸發，然後等其完全融化將靶材快速蒸發，附著於被鍍件上，冷卻後會變成鋁薄膜。 　　換機油： 打開漏油孔接油，關上油封後開啟泵浦電源，機器運轉約10秒 後，關閉電源後再將漏油孔打開，讓廢油完全流出之後，蓋上油蓋、鎖緊，最後將上面的油蓋打開，倒入新機油後關上油蓋。 結果與討論 關於這次實驗，實驗成品比照理想的實驗結果，理想的蒸鍍結果是反光程度能夠像鏡子一樣，但實驗結果在載波片上呈現霧狀辦透明的狀態。失敗的原因是因為真空槽底不無封緊的關係，無法達到理想的真空狀態，鍍材有達到汽化的狀態，但是真空槽內有漏洞，外面的空氣往裡面抽，使的內部的汽化鍍材無法均勻的附著在載玻片上。 參考資料 .tw/~me010/Nano_thin_film_introduction/nano%20concept-3.htm /question/question?qid=1405110501736 /question/question?qid=1508121702713