蒸鍍工藝主要在制備微電子器件內(nèi)電極或集成電路互連布線,以及光刻剝離技術(shù)時(shí)的金屬或合金薄膜時(shí)采用,這時(shí)襯底表面多已覆蓋有厚的氧化介質(zhì)層或光刻膠,L4949ED并有光刻形成的接觸孔窗口。因此,蒸鍍薄膜的臺(tái)階覆蓋特性非常重要,對(duì)內(nèi)電極或互連布線而言,希望所淀積薄膜的臺(tái)階覆蓋特性好,是保形覆蓋;而對(duì)光刻剝離技術(shù)中的金屬薄膜而言,希望所淀積薄膜是非保形覆蓋,在窗口臺(tái)階處的薄膜發(fā)生斷裂。另外,蒸鍍薄膜的附著性、致密性、成分及微觀結(jié)構(gòu)等特性也都很重要。影響蒸鍍薄膜上述特性的因素主要有真空度、襯底溫度、真空室的幾何形狀、蒸發(fā)速率和加熱方式等。

   真空度

   真空度對(duì)薄膜質(zhì)量的影響很大。從整個(gè)蒸鍍過程來看,真空室內(nèi)的真空度(指的是基壓)是所淀積薄膜純度、致密度高低的關(guān)鍵c這是基于以下幾個(gè)理由。

   (1)源被蒸發(fā)時(shí),蒸發(fā)原子在真空室的輸運(yùn)應(yīng)為直線運(yùn)動(dòng)。如果真空度低,蒸氣原子的平均自由程較短,當(dāng)其小于從源到襯底的距離時(shí),蒸發(fā)原子不斷地與殘余氣體分子碰撞,運(yùn)動(dòng)方向不斷改變,能量也受到損失,囚此很難保證淀積在襯底上,即使淀積在襯底上也因原子自身能量低,在襯底表面的擴(kuò)散遷移率下降,所淀積的薄膜就疏松,密度降低。

   (2)如果真空度低,真空室殘余氣體中含有的氧氣(或水汽)會(huì)與在氣相輸運(yùn)中的蒸發(fā)原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使其氧化;同時(shí),氧氣(或水汽)也可能與加熱襯底表面所吸附的蒸發(fā)原子發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使其氧化,結(jié)果蒸鍍的薄膜成為源的氧化物薄膜。例如,在較低真空度時(shí)蒸鍍金屬鋁,結(jié)果得到的是氧化鋁薄膜。

   (3)如果真空度低,真空室殘余氣體中含有的雜質(zhì)原子(或分子)也會(huì)淀積到襯底上,進(jìn)人薄膜之中,從而嚴(yán)重地影響蒸鍍薄膜的純度。因此,真空蒸鍍必須在高、超高真空度范圍下進(jìn)行。