进行MEMS制造的沉积方法

进行MEMS制造的最基本需求是能够沉积1到100微米之间的材料薄膜。NEMS的制造过程是基本一致的，膜沉积的测量范围从几纳米到一微米。沉积方法有两种：物理沉积（PVD）和化学沉积（CVD）。  

简单介绍一下沉积法（Deposition processes）：（1）物理沉积和（2）化学沉积  

（1）物理气相沉积

（Physical Vapor Deposition, PVD）是将材料从靶材（target）上去除（remove）并沉积在基材（substrate）表面上的过程。

能做到这一点的技术包括溅射过程(sputtering)，在该过程中，离子束将原子从靶标中释放出来，使它们移动通过一定的距离空间并沉积在所需的基材上；之后进行蒸发（evaporation）。

在蒸发过程中，可以使用热蒸发方法（thermal evaporation）或电子束蒸发方法(e-beam evaporation)从靶标中蒸发掉材料。



和化学气相沉积相比，物理气相沉积适用范围广泛，几乎所有材料的薄膜都可以用物理气相沉积来制备，但是薄膜厚度的均匀性是物理气相沉积中的一个问题。罗列一下物理气相沉积的方法，可以更详细的归纳成蒸镀、溅镀和离子镀等（请参看下表）。

  （2）化学沉积技术（CVD）的源气流（streamof source）在基板上反应以生长所需的材料。可以根据技术的细节将其进一步分为几类，例如低压化学气相沉积（low-pressurechemical vapor deposition，LPCVD）和等离子体增强化学气相沉积（plasma-enhanced chemical vapor deposition，PECVD）。  

典型的CVD工艺是将晶圆（基底）暴露在一种或多种不同的前趋物下，在基底表面发生化学反应或/及化学分解来产生欲沉积的薄膜。反应过程中通常也会伴随地产生不同的副产品，但大多会随着气流被带走，而不会留在反应腔（reaction chamber）中。



CVD技术来沉积的材料范围也非常广泛，包括单晶、多晶、非晶及外延材料：硅、碳纤维、碳纳米纤维、纳米线、纳米碳管、SiO2、硅锗、钨、硅碳、氮化硅、氮氧化硅及各种不同的high-k介质等材料。

CVD也用来生成合成钻石。   氧化膜（oxide films）也可以通过热氧化(thermaloxidation)技术来生长，可以从将硅晶片暴露于氧气或蒸汽中，以生长二氧化硅（silicon dioxide）的薄表面层。  

 

审核编辑：刘清