付学成， 张洪波， 权雪玲， 王凤丹， 李进喜

(1.上海交通大学 先进电子材料与器件校级平台，上海 200240;2.常州大学 数理学院，江苏 常州 213164)

0 引 言

电子束蒸发镀膜设备是一种常见的真空镀膜装置，常用于微纳米加工及器件生产过程中蒸镀金属电极或光学薄膜。由于蒸发源材料和采用坩锅特性的不同，像金、银、铜等导热比较好的金属，采用石墨坩埚蒸发，金属熔融后，在液态状态与坩埚不浸润。由于重力和表面张力的综合作用，蒸发源往往呈现半球型[1]。这时电子束斑落在半球形的顶部，可以看作是理想的点源蒸发或小平面蒸发[2]，沉积的薄膜有比较好的均匀性。而像二氧化硅、三氧化二铝、ITO这类导热差的材料，或者像Cr这类易升华的材料，随着蒸镀的进程，材料不会熔融成半球形，而是在蒸发源中心慢慢形成一个凹坑，这就是所谓的“挖坑”效应[3]。 “挖坑”效应的出现会给薄膜的均匀性带来不良的影响，尤其是给均匀蒸镀,像二氧化硅、ITO这类光学薄膜带来了很大的困难[4-5]。目前,国内关于电子束镀膜均匀性修正的研究文章很多[6-13]，基本是基于统计学方面研究，然后提出均匀性修正的方法。也有针对不同形状的蒸发源对于衬底沉积膜厚均匀性的计算公式[14-16]，其中和电子束蒸发镀膜挖坑效应最接近的一种模型就是环形锥面蒸发源模型。但该模型有很大的局限性，不能用来模拟和计算挖坑效应对衬底沉积膜厚的分布。本文提出一种针对电子束挖坑效应均匀性计算的新方法，并通过在硅衬底上蒸镀二氧化硅光学薄膜验证新方法的正确性。……