Gas ionizes - forms a plasma
Ions move in plasma
Ions hit the target and knock off atoms
Target atoms land (condense) on substrate to form a thin film
Energy
各種物理氣相沈積法之比較
蒸鍍(Evaporation)原理
蒸鍍(Evaporation)原理
鎢絲 鎢舟 鉬舟
蒸鍍(Evaporation)原理
濺鍍(Sputter)
Material Plasma Substrate
PLASMA
物質的第四態
什麼是電漿
藉由外加的電場能量來促使氣體內的電 子獲得能量並加速撞擊不帶電中性粒子， 由於不帶電中性粒子受加速電子的撞擊 後會產生離子與另一帶能量的加速電子， 這些被釋出的電子，在經由電場加速與 其他中性粒子碰撞。如此反覆不斷，進 而使氣體產生崩潰效應(gas breakdown)，形成電漿狀態。
電漿性質
1.整體來說，電漿的內部是呈電中性的狀態， 也就是帶負電粒子的密度與帶正電粒子的密 度是相同的。
2.因為電漿中正、負離子的個數幾乎是一比 一，因此電漿呈現電中性。
3.電漿是由一群帶電粒子所組成，所以當有 一部分受到外力作用時，遠處部份的電漿， 乃至整群的電漿粒子都會受到影響，這叫做 「電漿的群體效應」。
濺鍍(Sputter)原理
Takes place in a vacuum chamber
Gas is injected in chamber
Electrical charge is formed between the substrate and cathode
Target Material (Cathode)
Heater
Material Plasma
Substrate
蒸鍍與濺鍍常見類型
蒸鍍(Evaporation)
Substrate Cloud Materialtion)原理
蒸鍍(Evaporation)原理
蒸鍍(Evaporation)原理
蒸鍍(Evaporation) 濺鍍(Sputtering)
真空電鍍簡介
被鍍物與塑膠不產生化學反應 環保製程；無化學物污染 可鍍多重金屬 生產速度快 可對各種素材加工 屬低溫製程
最常見的PVD製程
1 Evaporation
2 Sputtering
Substrate Cloud Material Vacuum chamber
Substrate Cloud Material Vacuum chamber
Heater
Material Plasma
Substrate
薄膜沈積(Thin Film Deposition)
在機械工業、電子工業或半導體工業領域， 為了對所使用的材料賦與某種特性在材料表 面上以各種方法形成被膜（一層薄膜），而 加以使用，假如此被膜經由原子層的過程所 形成時，一般將此等薄膜沈積稱為蒸鍍（蒸 著）處理。採用蒸鍍處理時，以原子或分子 的層次控制蒸鍍粒子使其形成被膜，因此可 以得到以熱平衡狀態無法得到的具有特殊構 造及功能的被膜。
PlaGsamsa
Substrate
Vacuum pump
In-line Sputtering System
In Loading Plasma Sputtering Buffer Unloading Out robot chamber treatment chamber chamber chamber robot
Sputtering Process
Loading
Buffer
Sputtering Buffer Unloading Out
Chamber Chamber Chamber Chamber Chamber
Target
Magnetic Field Lines
Target Erosion
濺鍍製程技術的特點
真空鍍膜技術
塑膠外觀金屬化製程簡介
蒸鍍(Evaporation) &
濺鍍(Sputter)
Film Deposition
1 Spraying
Substrate Material
2 Electroplating
Anode
Cathode
Material Substrate
3 Evaporation 4 Sputtering
薄膜沈積的兩種常見的製程
物理氣相沈積--PVD （Physical Vapor Deposition）
化學氣相沈積CVD （Chemical Vapor Deposition）
薄膜沈積機制的說明圖
物理氣相沈積--PVD
（Physical Vapor Deposition）
PVD顧名思義是以物理機制來進行薄膜 堆積而不涉及化學反應的製程技術，所 謂物理機制是物質的相變化現象
4.具有良好的導電性和導熱性。
濺鍍(Sputter)原理
1. Ar 氣體原子的解離 Ar Ar+ ＋ e－
2. 電子被加速至陽極，途中產生新 的解離。
3. Ar 離子被加速至陰極撞擊靶 材，靶材粒子及二次電子被擊出， 前者到達基板表面進行薄膜成長， 而後者被加速至陽極途中促成更 多的解離。
真空蒸鍍 熱能 可提高 原子、離子 佳
佳 可 可 可 很低0.1~0.5eV 通常不可以 通常無 可 1.67~1250
濺射蒸鍍 動能 快 原子、離子 良好
優 可 可 可 可提高1~100eV 可，或依形狀不可 可 通常無 0.17~16.7
離子蒸鍍 熱能 可提高 原子、離子 良好，但膜厚分佈不均
佳 可 可 可 可提高1~100Ev 可 可 可，或無 0.50~833
成長速度快 大面積且均勻度高 附著性佳可改變薄膜應力 金屬或絕緣材料均可鍍製 適合鍍製合金材料
各種PVD法的比較
PVD蒸鍍法 粒子生成機構 膜生成速率 粒子 蒸鍍均勻性
複雜形狀
平面 蒸鍍金屬 蒸鍍合金 蒸鍍耐熱化合物 粒子能量 惰性氣體離子衝擊 表面與層間的混合 加熱（外加熱） 蒸鍍速率10-9m/sec