（1）ITO薄膜的制備技術(shù) ITO 薄膜的制備技術(shù)主要包括以下幾種。 A.直接蒸發(fā)氧化物薄膜材料,如 In2O3;和 SnO2的混合物， B.采用反應(yīng)熱蒸發(fā),即在蒸發(fā)金屬的同時通入氧氣,進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。蒸發(fā)的膜料一般為含3.8 at. %Sn 的 In/Sn 合金 C.對蒸發(fā)的金屬薄膜進(jìn)行氧化熱處理 在熱蒸發(fā)鍍膜中要嚴(yán)格控制基底的溫度、蒸發(fā)速率、氧分壓等工藝參數(shù)。在直接蒸發(fā)氧化物膜料鍍制透明導(dǎo)電氧化物薄膜時，由于氧化物的分解會或多或少地存在氧含量不足的現(xiàn)象，因此,在蒸發(fā)過程中需要在沉積氣氛內(nèi)保持一定的氧分壓；或在空氣環(huán)境下對沉積的薄膜進(jìn)行必要的熱處理,以保證薄膜的光電特性。在恰當(dāng)?shù)难醴謮合抡舭l(fā) In2O3,和 SnO2,混合物可獲得 TTO 薄膜。而在反應(yīng)熱蒸發(fā)中,蒸發(fā)速率一般應(yīng)控制在10~30nm/min,基底的溫度應(yīng)保持在400℃以上;也可以采用兩個坩堝同時蒸發(fā) I 和 Sn。 真空熱蒸發(fā)制備的 ITO 薄膜的電學(xué)和光學(xué)特性與氧分壓密切相關(guān)。無論是直接蒸發(fā)氧化物膜料還是采用反應(yīng)熱蒸發(fā),氧分壓對 TO 薄膜的性能都有顯著的影響。氧分壓增大可以提高ITO 薄膜在可見光的透射率,但過高的氧分壓會導(dǎo)致薄膜電阻率的升高。

常見的金屬薄膜包括鋁、銀、金和鉻。 鋁膜可以用鎢絲、鉬舟、鉭舟、電子?xùn)|等蒸發(fā)方法制備。鋁是金屬膜中唯一從紫外(0.2mm)到紅外(30mm)波段均具有較高反射率的材料,在0.85 pm 附近反射率存在一個極小值,約85%。鋁膜對玻璃襯底的附著力較好,機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性相對較好,可以滿足在多種場合下用作外反射膜。鋁膜表面易形成氧化鋁層,導(dǎo)致紫外波段的反射率下降,可以用氟化鎂作為紫外區(qū)鋁反射鏡的保護(hù)層。較高的原料純度和較快的蒸發(fā)速度有利于在紫外區(qū)獲得較高的反射率。在可見光區(qū),常用 Si0 作為保護(hù)層的初始材料,在氧氣氛圍下緩慢蒸發(fā) Si0 獲得 Si0.,膜層光學(xué)厚度約為500nm的 1/2。升高沉積溫度或許對提高薄膜附著力有利,但是50℃以上的沉積溫度會造成反射率的顯著降低。銀膜可以用鎢舟、鉬舟、鉭舟、電子?xùn)|等蒸發(fā)方法制備。銀膜的優(yōu)點(diǎn)是在可見與紅外波段均具有最高的反射率,用作分光薄膜有良好的中性和很小的偏振差異。缺點(diǎn)是紫外區(qū)反射率低,與玻璃的附著較差,機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性不佳,易于化或者硫化,常用作膠合零件和內(nèi)反射零件,用作外反薄膜需要選擇合適的保護(hù)層。ALO,與銀膜間有很高的附著力,常用作銀膜與玻璃襯底之間的附著力增強(qiáng)層,以及表面的保護(hù)層。采用的膜系為 GIAL,0,-Ag-A1,0,-Si0,1A,其中厚度為 30~40nm,Si0 厚度補(bǔ)足到設(shè)計(jì)波長的 1/2。離子?xùn)|輔助蒸發(fā)有助于獲得致密光滑的銀膜,提高其牢固度和短波反射率。

廣義地來講,CVD大致可分為兩類:一類是在單品襯底上氣相沉積單晶外延層,這是狹義上的 CVD;另一類是在襯底上沉積薄膜,包括多品和非晶薄膜。根據(jù)所用源氣體的種類不同,CVD可分為鹵素輸運(yùn)法和金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積(MOCVD),前者以鹵化物為氣源,后者以金屬有機(jī)化合物為氣源。按照反應(yīng)室內(nèi)的壓力,可分為常壓 CVD(APCVD)、低壓 CVD(LPCVD)和超高真空 CVD(UHV/CVD)三種主要類型。CVD 還可以采用能量增強(qiáng)輔助方法,現(xiàn)在常見的包括等離子增強(qiáng) CVD(PECVD)和光增強(qiáng) CVD(PCVD)等。 CVD實(shí)質(zhì)上是一種氣相物質(zhì)在高溫下通過化學(xué)反應(yīng)而生成固態(tài)物質(zhì)并沉積在襯底上的成膜方法。具體地說,揮發(fā)性的金屬鹵化物或金屬有機(jī)化合物等與H、Ar或N等載氣混合后,均勻地輸運(yùn)到反應(yīng)室內(nèi)的高溫襯底上,通過化學(xué)反應(yīng)在襯底上形成薄膜。無論是哪種類型的 CVD,沉積得以順利進(jìn)行必須滿足下列基本條件:其一,在沉積溫度下,反應(yīng)物必須具有足夠高的蒸氣壓;其二,反應(yīng)生成物,除了所需的沉積物為固態(tài)外,其余都必須是氣態(tài);其三,沉積物本身的蒸氣壓應(yīng)足夠低,以保證在整個沉積反應(yīng)過程中能使其保持在加熱的襯底上;其四,襯底材料本身的蒸氣壓在沉積溫度下也應(yīng)足夠低。

外延生長通常也簡稱外延，是半導(dǎo)體材料和器件制造的重要工藝之一。所謂外延生長就是在一定條件下在單晶基片上生長一層單品薄膜的過程，所生長的單晶薄膜稱為外延層外延技術(shù)是20世紀(jì)60年代初在硅單晶薄膜研究的基礎(chǔ)上出現(xiàn)的,經(jīng)過近半個世紀(jì)的發(fā)展現(xiàn)在人們已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)各種半導(dǎo)體薄膜一定條件下的外延生長。外延技術(shù)解決了半導(dǎo)體分立元件和集成電路中的許多問題，大大提高了器件的性能。外延薄膜能較精確地控制其厚度和摻雜性能,這一特性促使半導(dǎo)體集成電路得到了迅速發(fā)展,進(jìn)入了比較完善的階段。硅單晶經(jīng)切片、磨片、拋光等加工工藝,得到拋光片,就可以在其上制作分立元件和集成電路。但在許多場合這種拋光片僅作為機(jī)械支撐的基片,在它上面要首先生長一層具有適當(dāng)導(dǎo)電類型和電阻率的單晶薄膜,然后才把分立元件或集成電路制作在單晶薄膜內(nèi)。比如,這種方法被用于硅高頻大功率晶體管的生產(chǎn),解決了擊穿電壓與串聯(lián)電阻之間的矛盾。晶體管的集電極要求具有高的擊穿電壓,而擊穿電壓決定于硅片p-n結(jié)的電阻率。為了滿足這一要求,需用高阻材料。人們在重?fù)降膎 型低阻材料上外延幾到十幾微米厚的輕摻雜高阻n型層,晶體管制作在外延層上,這樣就解決了高擊穿電壓所要求的高電阻率與低集電極串聯(lián)電阻所要求的低襯底電阻率之間的矛盾。