基片清洗膜.ppt

* 第四章 支撑膜的基片处理 薄膜涂层必须与基片紧密结合。 一、 基片类型 1、 普通玻璃 Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或 Na2O·CaO·6SiO2 、 Na2SiO3 玻璃是一种透明的具有平滑表面的稳定性材料，可以 在小于500℃的温度下使用。玻璃的热性质和化学性 质随其成分不同而有明显变化。不同厂家生产的玻璃 基片的精确组成有所不同 . * 石英玻璃（SiO2）在化学耐久性、耐热性和耐热冲击性方面都是最优异的。 普通玻璃板和显微镜镜片玻璃是碱石灰系玻璃，易熔化和成型，但膨胀系数大。可以将普通玻璃板中的Na2O置换成B2O3，以减小其膨胀系数。 硅酸盐玻璃的膨胀系数较小（典型产品）。 * 石英玻璃 * 2、 陶瓷基片 ① 氧化铝基片 氧化铝是很好的耐热材料，机械强度高， 其介电常数大，但性能随其纯度提高而改善。 基片必备的通孔、凹孔和装配各种电子器件、接头所用，不易配封接材料。 * ② 多层基片 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， * ③镁橄榄石基片 镁橄榄石( 2MgO·SiO2 ) 具有高频下介电损耗小、绝缘电阻大的特性，它易获得光洁表面，因此可以作为金属薄膜电阻、碳膜电阻和缠绕电阻的基片或芯体，还可以作为晶体管基极和集成电路基片，其介电常数比氧化铝小，因此信号传送的延迟时间短。其膨胀系数接近玻璃板和大多数金属，且随其组成发生变化，因此它不同于氧化铝，很容易选择匹配的气密封接材料。 * ④ 碳化硅基片 高导热绝缘碳化硅热导率数[ 25℃ 4.53W／m·℃]和高电阻率(25℃ 1013Ω·cm)的优异材料。抗弯强度和弹性系数大，热胀系数25℃~400℃下为3.7×10-6／℃，适于装载大型元件。 缺点：SiC 的介电常数较大约为 40（长），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。 * 3、 单晶体基片 单晶体基片对外延生长膜的形成起着重要作用。实际上人们需要各种外延膜，但外延法制作的薄膜的许多性能是由所用的单晶体基片决定的。特别是为了能在高温基片上生长外延膜，需要很好的了解单晶体基片的热性质。 基片晶体由于各向异性会产生裂纹，基片与薄膜间的热膨胀系数相差很大时，会在薄膜内残留大的应力，这样使薄膜的耐用性显著下降。 气相外延工艺。图1为硅(Si)气相外延装置原理。氢(H2)气携带四氯化硅(SiCl4)或三氯氢硅(SiHCl3)、硅烷(SiH4)或二氯氢硅(SiH2Cl2)等进入置有硅衬底的反应室，在反应室进行高温化学反应，使含硅反应气体还原或热分解，所产生的硅原子在衬底硅表面上外延生长。硅片外延生长时，常需要控制掺杂，以保证控制电阻率。N型外延层所用的掺杂剂一般为磷烷(PH3)或三氯化磷(PCl3);P型的为乙硼烷(B2H6)或三氯化硼(BCl3)等。 * 同质外延膜： 在同一材料上生长同质外延薄膜是层状生长型。 异质外延膜在不同材料上生长异质外延薄膜可是层状生长型也有岛状生长型 * LED（发光二极管 Light-Emitting Diode ） 外延片生长的基本原理是：在适当温度的衬底基片(主要有蓝宝石“Al2O3 ”和、SiC、Si) 上，气态物质I nGaAlP 有控制的输送到衬底表面，生长出特定单晶薄膜。目前LED外延片生长技术主要采用有机金属化学气相沉积方法 * * 4、 金属基片 在金属基片上制备薄膜的目的在于获得保护性和功能性薄膜，以及装饰性薄膜。采用的金属基片的种类也日益多样化，作为基片的金属材料包括黑色金属、有色金属、电磁材料、原子反应堆用材料、烧结材料、非晶态合金和复合材料等。 * 二、 基片的清洗 薄膜基片的清洗方法应根据薄膜生长方法和薄膜使用目的而定。这是因为基片的表面状态严重影响基片上生长出的薄膜结构和薄膜物理性质。 基片清洗方法一般分为去除基片表面上物理附着的污物的清洗方法和去除化学附着的污物的清洗方法。 * 要使基片表面仅由基片物质构成，对于半导体基片，则需要采用反复的离子轰击和热处理方法，也可以采用真空解理法。但是考虑气体吸附情况时，这样获得的基片表面即使是在超高真空中也是不稳定的，所以，清洗基片，必须根据实验目的断定清洗到什么程度才是合适的。由于基材种类不同，表面清洗和处理方法也不一样。对于基材来说，清洗的方法有： * （1） 水洗