揚(yáng)州欣達(dá)電子有限公司

在島狀生長(zhǎng)模式下，到達(dá)基片上的原子首先凝聚成無數(shù)不連續(xù)的小核，后續(xù)飛來的原子不斷集聚在核附近從而使核在三維方向不斷成長(zhǎng)，最終形成連續(xù)的薄膜。因此島狀生長(zhǎng)模式又稱為核生長(zhǎng)模式。大部分薄膜的形成過程都屬于這種生長(zhǎng)類型。這種生長(zhǎng)模式的過程如圖5一7(a)所示。島狀生長(zhǎng)模式的生長(zhǎng)過程可以分成如下幾個(gè)階段。

1)成核階段

到達(dá)基片上的原子，其中的一部分與基片原子交換能量后，仍具有相當(dāng)大的能量，可以返回氣相。而另一部分則被吸附在基片表面上.這種吸附主要是物理吸附，原子將在基片表面停留一定的時(shí)間。由于原子本身還具有一定的能量，同時(shí)還可以從基片得到熱能，因此原子有可能在表面進(jìn)行遷移或擴(kuò)散。在這一過程中，原子有可能再蒸發(fā)、也可能與基片發(fā)生化學(xué)作用而形成化學(xué)吸附，還可能遇到其它的蒸發(fā)原子而形成原子對(duì)或原子團(tuán)。

發(fā)生后兩種情況時(shí)，原子再蒸發(fā)與遷移的可能性極小.從而逐漸成為穩(wěn)定的凝聚核。

2)小島階段

當(dāng)凝聚晶核達(dá)到一定的濃度以后，繼續(xù)蒸發(fā)就不再形成新的晶核。新蒸發(fā)來的吸附原子通過表面遷移將聚集在已有晶核上，使晶核生長(zhǎng)并形成小島，這些小島通常是三維結(jié)構(gòu)，并且多數(shù)已具有該種物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)，即已形成微晶粒。

3)網(wǎng)絡(luò)階段

隨著小島的長(zhǎng)大，相鄰的小島會(huì)互相接觸并彼此結(jié)合，結(jié)合的過程類似兩小液滴結(jié)合成一個(gè)大液滴的情況，這是由于小島在結(jié)合時(shí)釋放出一定的能量，這些能量足以使相接觸的微晶狀小島瞬時(shí)熔化，在結(jié)合以后，由于溫度下降所生成的島將重新結(jié)晶。隨著小島的不斷結(jié)合，將形成一些具有迷津結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)狀薄膜。

4)連續(xù)薄膜

隨著蒸發(fā)或?yàn)R射的繼續(xù)進(jìn)行，吸附原子將填充島與.島之間的間隔，也有可能在島與島之間生成新的小島，由小島的生長(zhǎng)來填充空溝道，*形成連續(xù)薄膜。

不同的物質(zhì)經(jīng)歷這四個(gè)階段的情況是不同的。例如鋁膜和銀膜都是島狀生長(zhǎng)類型的，但是鋁膜只有在生長(zhǎng)的最初階段呈現(xiàn)島狀結(jié)構(gòu)，然后在薄膜很薄時(shí)就能形成連續(xù)薄膜.而銀膜則要在薄膜較厚時(shí)才能形成連續(xù)薄膜。圖5一8是Mos2基片上銀膜形成過程
示意圖，圖5一8中(a)是晶核階段，(b)是小島階段，(c)是網(wǎng)絡(luò)階段,(d)是溝道逐漸被填充而形成連續(xù)薄膜。