点源蒸发机膜厚计算

《点源蒸发机膜厚计算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、电子枪蒸发源膜厚分布计算1.膜厚均匀性的保证普通情况下，我们假定：1.蒸发分子在沉积过程中不存在任何碰撞；2.基片不同区域膜层密度无差别；3.蒸发特性不随时间改变。这样，对于点源，基片上任一点的膜层厚度，可由一下公式表示(1)该式实际上表示，待镀区域对点源所张立体角与点源整体立体角之比。可见立体角不但与面积有关，同时与点源到基片的距离平方反比。那么，要保证膜层尽可能的均匀，必须使基片上各区域所张立体角相近；↓在相关面积不变的前提下，也即尽量使基片各点到点源的距离保持一致。因此，对静止基片，考察膜厚分布转化为考察，基片各点与点源的距离和夹角余弦的商。对旋转基片，还需进行对旋

2、转周向上的角度积分。2.蒸发机实例的简化处理实际上，基片，尤其是含积分的旋转基片上膜厚的数学计算，是不容易的。为了处理简单，得到定性结论，必须简化模型。将整个系统简化为绕轴心自转的圆筒。蒸发源的位置可位于轴心或偏离轴心。这里我们近似认为发射方向与基片的法线夹角沿轴向上均匀减小。这样公式(1)中的项可简化为，(2)事实上，余弦项的变化基本不影响我们对膜厚分布趋势的判断。现在，把主要精力放回到点源到基片的距离上，因为这才是影响点源膜厚分布的主因。由于偏心计算比较复杂，可以先大致判定偏心的优劣。我们采用最极端的假设：忽略发射源E不同位置时夹角项(2)的改变。也就是认为，源到基片

3、的距离是影响膜厚的唯一因素。这样，只要比较不同位置发射源到基片不同位置的距离比例的大小，就可粗略判定对膜厚分布均匀性的影响。根据上述假定，比较蒸发源位于轴心和偏心两种情况下，图1点源位于圆筒中心和偏心具体尺寸见图2。图2具体使用字母标示图3标示位于轴心上的点源和偏心点源到基片距离比例的变化。其中代表点源到基片最近处间距。图3点源位于轴心和和偏心时距基片距离之比可见偏心时基片不同位置到点源的距离差异被扩大。因此，偏心布置的效果不如同心布置。以下的讨论均建立在同心布置上。同心布置下，发射源距离基片的垂直距离的调节，将对垂直方向上膜厚分布产生影响。如图4所示，其中表示距点源最近

4、位置处基片的膜厚。发射源布置的越远，膜厚分布的均匀性越好。但伴随的是沉积速率的快速下降。按照(1)式的结论，由1变为3时，沉积速率降至原来的1/9。图4不同发射源位置对应的垂直方向膜厚分布因此，粗略得出结论：在蒸发机的布置下，发射源应位于轴线上，位置的选择应同时照顾到膜厚的均匀和沉积速率的保证。