進行MEMS制造的沉積方法

進行MEMS制造的最基本需求是能夠沉積1到100微米之間的材料薄膜。NEMS的制造過程是基本一致的，膜沉積的測量范圍從幾納米到一微米。沉積方法有兩種：物理沉積（PVD）和化學(xué)沉積（CVD）。

簡單介紹一下沉積法（Deposition processes）：（1）物理沉積和（2）化學(xué)沉積

（1）物理氣相沉積

（Physical Vapor Deposition, PVD）是將材料從靶材（target）上去除（remove）并沉積在基材（substrate）表面上的過程。

能做到這一點的技術(shù)包括濺射過程(sputtering)，在該過程中，離子束將原子從靶標中釋放出來，使它們移動通過一定的距離空間并沉積在所需的基材上；之后進行蒸發(fā)（evaporation）。

在蒸發(fā)過程中，可以使用熱蒸發(fā)方法（thermal evaporation）或電子束蒸發(fā)方法(e-beam evaporation)從靶標中蒸發(fā)掉材料。



和化學(xué)氣相沉積相比，物理氣相沉積適用范圍廣泛，幾乎所有材料的薄膜都可以用物理氣相沉積來制備，但是薄膜厚度的均勻性是物理氣相沉積中的一個問題。羅列一下物理氣相沉積的方法，可以更詳細的歸納成蒸鍍、濺鍍和離子鍍等（請參看下表）。

（2）化學(xué)沉積技術(shù)（CVD）的源氣流（streamof source）在基板上反應(yīng)以生長所需的材料?？梢愿鶕?jù)技術(shù)的細節(jié)將其進一步分為幾類，例如低壓化學(xué)氣相沉積（low-pressurechemical vapor deposition，LPCVD）和等離子體增強化學(xué)氣相沉積（plasma-enhanced chemical vapor deposition，PECVD）。

典型的CVD工藝是將晶圓（基底）暴露在一種或多種不同的前趨物下，在基底表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或/及化學(xué)分解來產(chǎn)生欲沉積的薄膜。反應(yīng)過程中通常也會伴隨地產(chǎn)生不同的副產(chǎn)品，但大多會隨著氣流被帶走，而不會留在反應(yīng)腔（reaction chamber）中。



CVD技術(shù)來沉積的材料范圍也非常廣泛，包括單晶、多晶、非晶及外延材料：硅、碳纖維、碳納米纖維、納米線、納米碳管、SiO2、硅鍺、鎢、硅碳、氮化硅、氮氧化硅及各種不同的high-k介質(zhì)等材料。

CVD也用來生成合成鉆石。 氧化膜（oxide films）也可以通過熱氧化(thermaloxidation)技術(shù)來生長，可以從將硅晶片暴露于氧氣或蒸汽中，以生長二氧化硅（silicon dioxide）的薄表面層。

審核編輯：劉清