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相同材料下,磁控溅射镀膜仪 VS 热蒸发镀膜仪,哪种方案适合我?
来源: | 作者:VPI_LXJ | 发布时间: 2025-03-14 | 121 次浏览 | 分享到:
磁控溅射和热蒸发是物理气相沉积领域常用的薄膜制备技术,在半导体和光学领域各有所长。李工结合VPI公司的SD - 650MH磁控溅射镀膜仪和SD - 100AF高真空热蒸发镀膜仪分析两者不同及选择方法。磁控溅射利用高能离子轰击靶材形成薄膜,薄膜质量高、致密性和附着力强,适合高熔点材料及合金化合物,VPI的SD - 650MH适用于高精度应用;热蒸发通过高温加热材料气化凝结成膜,工艺简单、沉积速度快、成本低,适合单一常规金属膜,VPI的SD - 100AF适合实验室快速试制。在半导体领域,磁控溅射是现代芯片制造主流,热蒸发用于实验室器件原型电极快速制备;光学领域,热蒸发适用于大批量低成本元件,磁控溅射用于高性能元件。若要求薄膜致密度高、附着力强选磁控溅射,追求快速镀膜和成本效益选热蒸发,敏感样品需分别讨论。科研人员和工程师应依实际需求选合适镀膜技术,VPI相关设备已成功应用,可联系技术应用工程师。

磁控溅射和热蒸发都是物理气相沉积(PVD)领域常用的薄膜制备技术。尽管它们都可以用于类似材料的镀膜(例如碳靶的溅射、碳棒的蒸发),但在半导体和光学领域中,不同的技术特性使得它们在实际应用中各有所长。

我们今天李工结合VPI公司的SD-650MH磁控溅射镀膜仪和SD-100AF高真空热蒸发镀膜仪,为您简单分析两种技术的不同,并探讨如何根据实际需求进行选择。


技术原理对比

磁控溅射利用等离子体中的高能离子轰击固态靶材,使靶材原子或分子被“溅射”到基片上形成薄膜。该技术的优势是薄膜质量高、致密性和附着力强,适合沉积高熔点材料及合金化合物。VPI的SD-650MH磁控溅射仪通过单靶、双靶、多靶位设计、精密的真空度控制(最高可达5×10^-5 Pa),能提供更稳定、更精确的薄膜沉积控制,适用于半导体芯片电极、互连层、ITO导电膜等高精度应用

热蒸发则是利用高温加热材料,使之在真空环境中气化或升华后再凝结于基板。热蒸发方法工艺相对更加简单、沉积速度快、设备维护成本低,更适合单一材料如金、银、铝等常规金属膜的快速镀膜。VPI的SD-100AF高真空热蒸发镀膜仪操作简便,更适合实验室的高真空纯金属薄膜的快速试制和日常镀膜需求。



半导体领域应用分析

半导体制造对薄膜的均匀性、致密性和可靠性要求极高。磁控溅射的优势明显,沉积的金属电极或阻挡层(如钛/钛氮)能更好地填充微观结构,确保深沟槽和孔洞底部覆盖均匀。这使磁控溅射技术成为现代芯片制造(如铜互连层、阻挡层沉积)的主流选择。

热蒸发则因速度快、成本相对低,常用于实验室中半导体器件原型的电极快速制备,例如硅片上的铝电极、金电极等。对于早期研发和低成本小批量试制,热蒸发也依然是经济且高效的选择。

例如:VPI的某研究实验室用户在制备硅基半导体传感器时,选择磁控溅射沉积Ti/Al薄膜电极,显著改善了薄膜与基片的结合强度;而早期在测试结构制备阶段,则普遍选择热蒸发快速形成电极,以提高研发效率。



光学领域应用分析

光学镀膜应用广泛,包括镜头镀膜、滤光片、防反射膜等。热蒸发一直是传统光学镀膜的重要方法,特别适用于大批量低成本光学元件的快速生产,如光学玻璃上的增透膜

但磁控溅射技术的出现使得更高质量、更致密的光学薄膜成为可能。尤其在高性能光学元件制备中,如高反射率激光镜、多层光学薄膜滤光片等,磁控溅射的膜层更为致密、耐环境性更佳,已成为当前主流工艺。

例如我们海外的用户使用VPI SD-650高真空三靶磁控溅射镀膜仪,