薄膜的化學(xué)氣相沉積

1、電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所Institute of Electronic Packaging Materials and Thin Films Technology 薄膜技術(shù)與應(yīng)用 薄膜的化學(xué)氣相沉積CVD4 薄膜的化學(xué)氣相沉積薄膜的化學(xué)氣相沉積CVD 概述概述 化學(xué)氣相沉積所涉及的化學(xué)反響類型化學(xué)氣相沉積所涉及的化學(xué)反響類型 化學(xué)氣相沉積過程中的熱力學(xué)化學(xué)氣相沉積過程中的熱力學(xué) 氣體的輸運(yùn)特性氣體的輸運(yùn)特性 溫度對(duì)沉積的影響溫度對(duì)沉積的影響 化學(xué)氣相沉積裝置化學(xué)氣相沉積裝置2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所化學(xué)氣相沉積開展歷史1949年采用CVD技術(shù)成

2、功沉積出TiC硬質(zhì)涂層。1962年開始TiC涂層硬質(zhì)刀片的研究，于1967年獲得成功。1968年在市場(chǎng)上有TiC涂層硬質(zhì)合金刀片產(chǎn)品出售。不久又研制成了TiN、 TiC- TiN涂層硬質(zhì)合金刀片。1973年出現(xiàn)了第二代TiC-Al2O3多種復(fù)合涂層硬質(zhì)合金刀片。1980年出現(xiàn)了第三代TiC-Al2O3- TiN多種復(fù)合涂層硬質(zhì)合金刀片。20世紀(jì)末期，采用高溫CVDHT-CVD和中溫CVDMT-CVD相結(jié)合的新工藝，開發(fā)出了TiC-MT-TiCN-Al2O3- TiN高性能涂層材料。加上金剛石和類金剛石、CBN、C3N4等超硬涂層材料的研究成功，使涂層刀具、模具及其他涂層制品性能更加優(yōu)越。所以硬

3、質(zhì)涂層材料的開展和應(yīng)用，被稱為材料科學(xué)領(lǐng)域中的一場(chǎng)新的革命。2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所化學(xué)氣相沉積(CVDChemical vapor deposition) 化學(xué)氣相沉積技術(shù)是利用氣態(tài)的先驅(qū)反響物，通過原子、分子間化學(xué)反響的途徑生成固態(tài)薄膜的技術(shù)。氣相化合物分子攜帶所需原子，經(jīng)過反響分解，在襯底上沉積；多種氣相化合物可以形成摻雜；可以用于各種高純晶態(tài)、非晶態(tài)的金屬、半導(dǎo)體、化合物薄膜的制備 ；可以有效地控制薄膜的化學(xué)成分；高的生產(chǎn)效率和低的設(shè)備及運(yùn)行本錢；與其他相關(guān)工藝具有較好的相容性 。2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所化學(xué)氣相沉積(CVDChemical va

4、por deposition)特點(diǎn)在中溫或高溫下，通過氣態(tài)的初始化合物之間的氣相化學(xué)反響而沉積固體；可以在大氣壓(常壓)或者低于大氣壓下(低壓)進(jìn)行沉積。一般來說低壓效果要好些；采用等離子體或激光輔助技術(shù)可以顯著地促進(jìn)化學(xué)反響，使沉積可在較低的溫度下進(jìn)行；沉積層的化學(xué)成分可以改變，從而獲得梯度沉積物或者得到混合沉積層；繞鍍性好，可在復(fù)雜形狀的基體上及顆粒材料上沉積；可以形成多種金屬、合金、陶瓷和化合物沉積層。缺點(diǎn)沉積溫度高，熱影響顯著，有時(shí)甚至具有破壞性；基片-氣氛、設(shè)備-氣氛間反響，影響基片及設(shè)備性能及壽命；設(shè)備復(fù)雜，工藝控制難度較大。2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所化學(xué)氣相沉積

5、(CVDChemical vapor deposition)2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所化學(xué)反響的主控參數(shù)：。、基片放置及回轉(zhuǎn)方式設(shè)備參數(shù)：真空室構(gòu)型、溫度、分壓。氣體參數(shù)：流量、組分 TiNSiCTiNTiC VIIIV-IIISi 裝飾膜層：、高硬耐磨膜層：表面處理技術(shù)族等半導(dǎo)體薄膜族、半導(dǎo)體、介電膜層：膜，成本電池非晶換能器件膜層：太陽能半導(dǎo)體工業(yè)主要應(yīng)用場(chǎng)合：化學(xué)氣相沉積(CVDChemical vapor deposition)2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所Si薄膜的沉積：薄膜的沉積： SiH4， SiCl4， SiF4， SiHCl3， SiH2Cl2

6、21100420HSiSiHCHClSiHSiHClC011501100232022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所CVDCVD成膜成膜化學(xué)氣相沉積(CVDChemical vapor deposition) 化學(xué)反響類型 高溫分解 復(fù)原反響 氧化反響 化合反響 歧化反響 可逆反響 常規(guī)CVD利用含H和Cl的化合物氣相分子2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所 CVD成膜過程示意圖a-Si:HSiNxn+a-Si:HHSiaHSiHPower RF24：HSiNxNNHSiHPower RF234：HSian/PHHSiHPower RF324：a-Si:H反響方程式：SiNx反響方

7、程式：n+a-Si:H反響方程式：PV：20002200ANP：300500AAH：11001700AAL：300500AGL：500AGH：28003000A CVD成膜過程示意圖玻璃基片送入Chamber中 CVD成膜過程示意圖Step1加熱器上升靠近基板不接觸，加熱器上升靠近基板不接觸，通過熱輻射對(duì)基板加熱一定時(shí)間通過熱輻射對(duì)基板加熱一定時(shí)間 CVD成膜過程示意圖Step2貼合基板，并帶動(dòng)基板一起上升至接近成膜時(shí)的位置，通過熱傳導(dǎo)對(duì)基板加熱 CVD成膜過程示意圖Step3通入通入N2并穩(wěn)壓并穩(wěn)壓2000mtorr，對(duì)基板進(jìn)一步均勻加熱對(duì)基板進(jìn)一步均勻加熱 CVD成膜過程示意圖Step4

8、GH Depo通入SiH4、NH3和N2，穩(wěn)定GH成膜的氣體流量和腔體壓力；基片移動(dòng)至GH成膜位置 CVD成膜過程示意圖Step5 GH Depo翻開翻開RF Power，GH成膜成膜 CVD成膜過程示意圖Step6 GL Depo通入通入SiH4、NH3和和N2，穩(wěn)定，穩(wěn)定GL成膜的氣體流量和腔體壓力；基成膜的氣體流量和腔體壓力；基片移動(dòng)至片移動(dòng)至GL成膜位置；翻開成膜位置；翻開RF Power ，GL成膜成膜 CVD成膜過程示意圖Step7 Pump停止通氣，停止通氣，RF power off，Pump全開，殘氣去除全開，殘氣去除 CVD成膜過程示意圖Step8 H2 PLS通入H2，RF

9、 Power On，H2 plasma產(chǎn)生H+填補(bǔ)GL的懸空鍵 CVD成膜過程示意圖Step9 AL Depo通入SiH4和H2穩(wěn)定到AL成膜的流量和壓力；基片移動(dòng)至AL成膜位置；RF Power On，AL成膜 CVD成膜過程示意圖Step10 AH Depo通入SiH4和H2穩(wěn)定到AH成膜的流量和壓力；基片移動(dòng)至AH成膜位置；RF Power On，AH成膜 CVD成膜過程示意圖Step11 NP Depo通入SiH4、H2和H2/PH3穩(wěn)定到NP成膜的流量和壓力；基片移動(dòng)至AH成膜位置；RF Power On，NP成膜 CVD成膜過程示意圖Step12 PL-1通入H2穩(wěn)定到指定的流量和

10、壓力；基片移動(dòng)至指定位置；RF Power On，執(zhí)行H2 Plasma，產(chǎn)生H+消除加熱器與基片之間的靜電 CVD成膜過程示意圖Step13 PL-2通入H2穩(wěn)定到指定的流量和壓力；基片移動(dòng)至指定位置；RF Power On，執(zhí)行H2 Plasma，產(chǎn)生H+消除加熱器與基片之間的靜電 CVD成膜過程示意圖Step14 PL-3通入H2穩(wěn)定到指定的流量和壓力；基片移動(dòng)至指定位置；RF Power On，執(zhí)行H2 Plasma，產(chǎn)生H+消除加熱器與基片之間的靜電 CVD成膜過程示意圖Step14 PL-4通入H2穩(wěn)定到指定的流量和壓力；基片移動(dòng)至指定位置；RF Power On，執(zhí)行H2 Pla

11、sma，產(chǎn)生H+消除加熱器與基片之間的靜電 CVD成膜過程示意圖成膜后的基片從Chamber中傳出4 薄膜的化學(xué)氣相沉積薄膜的化學(xué)氣相沉積CVD 概述概述 化學(xué)氣相沉積所涉及的化學(xué)反響類型化學(xué)氣相沉積所涉及的化學(xué)反響類型 化學(xué)氣相沉積過程中的熱力學(xué)化學(xué)氣相沉積過程中的熱力學(xué) 氣體的輸運(yùn)特性氣體的輸運(yùn)特性 溫度對(duì)沉積的影響溫度對(duì)沉積的影響 化學(xué)氣相沉積裝置化學(xué)氣相沉積裝置2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所 熱解反響 許多元素的氫化物、羥基化合物和有機(jī)金屬化合物可以以氣態(tài)存在，并且在適當(dāng)?shù)臈l件下會(huì)在襯底外表發(fā)生熱解反響和薄膜的沉淀。比較典型的例子是SiH4熱解沉積多晶Si和非晶Si的反響

12、: 復(fù)原反響 另有一些元素的鹵化物、羥基化合物、鹵氧化物等雖然也可以氣態(tài)形式存在，但它們具有相當(dāng)?shù)臒岱€(wěn)定性，因而需要采用適當(dāng)?shù)膹?fù)原劑才能將這些元素置換、復(fù)原出來。如利用H2復(fù)原SiCl4外延制備單晶硅薄膜的反響。H2是利用得最多的復(fù)原劑，襯底材料也可以作為復(fù)原劑參與化學(xué)反響。)(2)(24gHsSiSiH2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所)650(C)300()(6)()(3)(26CgHFsWgHgWF)1200()(4)()(2)(24CgHClsSigHgSiCl 氧化反響 與復(fù)原反響相反，利用02作為氧化劑制備Si02薄膜的氧化反響為： 化合反響 另只要所需物質(zhì)的反響先驅(qū)物可

13、以以氣態(tài)形式存在并且具有反響活性，就可以利用化學(xué)氣相沉積的方法，將相應(yīng)的元素通過置換反響沉積出來并形成其化合物。例如，各種碳、氮、硼化物的沉積。 C)(450 (g)2H(s)SiO (g)O(g)SiH22242022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所H H2 20 0也可以作為一種氧化劑，用于制備也可以作為一種氧化劑，用于制備Si0Si02 2、A1A12 20 03 3等薄膜的制備。等薄膜的制備。 C)(1400 4HCl(g)SiC(s)(g)CH(g)SiCl44 C)(750 6HCl(g)(g)6H(s)NSi(g)4NH(g)H3SiCl243322C)(1000 6HCl

14、(g)3(s)OAl )(3CO (g)3(g)2AlCl32223COgH 422SiClg2H O gSiOs4HCl g (1500) 6HCl(g)6GaAs(s)(g)3HGaCl(g)6)(As(g)AsC750C850224g2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所 可逆反響 歧化反響 利用某些元素的同一化合物的相對(duì)穩(wěn)定性隨溫度變化的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)移和沉積。Al、B、Ga、In、Si、Ti、Zr、Be和Cr等。 600300242GeCl (g)Ge(s)G(g)CCeI 制備(Ga，In)(As，P)半導(dǎo)體薄膜的CVD裝置的示意圖 氣相輸運(yùn) 利用某些元素的化合物升華溫度不

15、高時(shí)，利用其升華和冷凝的可逆過程實(shí)現(xiàn)其氣相沉積。 CVD方法的共同特點(diǎn) 其反響式總可以寫成： 即由一個(gè)固相和幾個(gè)氣相組成的反響式； 這些反響往往是可逆的，因而可以采用熱力學(xué)的分析對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè)。2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所(g)2Cd(g)(s)C2221TedTeTT( )( )( )( )aA gbB gcC sdD g CVD反響物質(zhì)源 氣態(tài)物質(zhì)源：在室溫下呈氣態(tài)的物質(zhì)，如H2、N2、CH4、Ar等，只用流量計(jì)就能控制反響氣體流量，而不需要控制溫度。這就使涂層設(shè)備系統(tǒng)大為簡化，對(duì)獲得高質(zhì)量涂層成分和組織十分有利。 固態(tài)物質(zhì)源：如AlCl、NbCl5 、TaCl5 、ZrCl

16、5 、HfCl4 等，它們?cè)谳^高溫度下幾百度，才能升華出需要的蒸氣量，可用載氣帶入沉積室中。因?yàn)楣腆w物質(zhì)源的蒸氣壓在隨溫度變化時(shí)，一般都很靈敏，因此對(duì)加熱溫度和載氣量的控制精確度更加嚴(yán)格，這對(duì)涂層設(shè)備設(shè)計(jì)、制造提出了更高的要求。 2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所 CVD反響物質(zhì)源 液態(tài)物質(zhì)源：在室溫下呈液態(tài)的反響物質(zhì),如TiCl4、CH3CN 、SiCl4、VCl4、BCl3等，控制液態(tài)物質(zhì)源進(jìn)入沉積室的量，一般采用控制載氣和加熱溫度，當(dāng)載氣如H2、Ar等通過被加熱的物質(zhì)源時(shí)，就會(huì)攜帶一定數(shù)量這種物質(zhì)的飽和蒸氣。載氣攜帶物質(zhì)量，可由該液體在不同溫度下的飽和蒸氣壓數(shù)據(jù)或蒸氣壓隨溫度變

17、化的曲線，定量地估算出單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入反響室的蒸氣量n，其單位為：mol/min n=102RTF/RT 式中 RT-液體飽和蒸氣壓以atm表示、F-載氣流量L/min、 T-熱力學(xué)溫度K、 R-摩爾氣體常數(shù)2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所4 薄膜的化學(xué)氣相沉積薄膜的化學(xué)氣相沉積CVD 概述概述 化學(xué)氣相沉積所涉及的化學(xué)反響類型化學(xué)氣相沉積所涉及的化學(xué)反響類型 化學(xué)氣相沉積過程中的熱力學(xué)化學(xué)氣相沉積過程中的熱力學(xué) 化學(xué)氣相沉積過程中的動(dòng)力學(xué)化學(xué)氣相沉積過程中的動(dòng)力學(xué) 溫度對(duì)沉積的影響溫度對(duì)沉積的影響 化學(xué)氣相沉積裝置化學(xué)氣相沉積裝置2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所 目的

18、預(yù)測(cè)化學(xué)反響進(jìn)行的可能性； 提供化學(xué)反響的平衡點(diǎn)位置； 了解工藝參數(shù)對(duì)平衡點(diǎn)的影響。 化學(xué)反響的自由能變化 對(duì)于一個(gè)化學(xué)反響 其自由能的變化為 其中 為i物質(zhì)的實(shí)際活度與平衡活度之比，它代表的是物質(zhì)實(shí)際的飽和度。 當(dāng)反響物過飽和而生成物欠飽和時(shí)，即 反響沿正向進(jìn)行向右。2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所cCbBaABACbGaGcGGbBaAcCRTGln0iiiaa 局限性局限性 只能預(yù)測(cè)反響或過程發(fā)生的可能只能預(yù)測(cè)反響或過程發(fā)生的可能性，而并不能確保該反響或過程一定性，而并不能確保該反響或過程一定會(huì)發(fā)生。即使是那些從熱力學(xué)角度被會(huì)發(fā)生。即使是那些從熱力學(xué)角度被認(rèn)為是可以進(jìn)行的過程

19、，其實(shí)際進(jìn)行認(rèn)為是可以進(jìn)行的過程，其實(shí)際進(jìn)行與否仍要受制于動(dòng)力學(xué)因素的限制；與否仍要受制于動(dòng)力學(xué)因素的限制； 熱力學(xué)分析的根底是化學(xué)平衡，熱力學(xué)分析的根底是化學(xué)平衡，但實(shí)際的過程總是偏離平衡條件的。但實(shí)際的過程總是偏離平衡條件的。0G2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所 反響平衡常數(shù) 化學(xué)反響路線與自由能變化 bBaAcCRTGeK000-123223mol-248.7kJG )(3)()()23()(2gClsOYgOgYCl-122molkJ5 .195G )()21 ()()(gOgCOgCO-123223molkJ9 .373G (g)3)(3)()(3)(2ClgCOsOYg

20、COgYCl-123223molkJ113G (g)3)(3)()(3)(2BrgCOsOYgCOgYBr 化學(xué)反響路線與自由能變化 考慮特定薄膜材料沉積的可能性，以及可供選擇的反響路徑 設(shè)想，我們想在Si 或SiO2襯底上由WF6沉積W薄膜 為此，需要使相應(yīng)的CVD反響的G0 在700K時(shí)，以下反響 WF6(g)+3/2SiO2(s)W(s)+3/2SiF4(g)+3/2O2(g) WF6(g)+3/2Si(s)W(s)+3/2SiF4(g) 的自由能變化分別是： G=420kJ/mol、-707kJ/mol 上述兩個(gè)反響合在一起，構(gòu)成了利用WF6在Si襯底上選擇性沉積W薄膜的一種可能的途徑

21、 化學(xué)反響熱力學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算 熱力學(xué)計(jì)算不僅可預(yù)測(cè)CVD過程進(jìn)行的方向，還可提供化學(xué)平衡的詳細(xì)信息 為此，需要給定溫度、壓力、初始化學(xué)組成，求解反響在化學(xué)平衡時(shí)各組分的分壓或濃度 但在這種計(jì)算中，需要加以考慮的物質(zhì)種類往往很多)1200()(4)()(2)(24CgHClsSigHgSiCl2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所 化學(xué)反響熱力學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算 以Si-Cl-H系統(tǒng) 至少應(yīng)考慮八個(gè)氣體種類：至少應(yīng)考慮八個(gè)氣體種類：SiClSiCl4 4、SiClSiCl3 3H H、SiClSiCl2 2H H2 2、SiClHSiClH3 3、SiHSiH4 4、SiClSiCl2 2、H

22、ClHCl、H H2 2。 化學(xué)反響熱力學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算 以Si-Cl-H系統(tǒng)2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所 化學(xué)反響熱力學(xué)平衡常數(shù)計(jì)算 以Si-Cl-H系統(tǒng)2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所4 薄膜的化學(xué)氣相沉積薄膜的化學(xué)氣相沉積CVD 概述概述 化學(xué)氣相沉積所涉及的化學(xué)反響類型化學(xué)氣相沉積所涉及的化學(xué)反響類型 化學(xué)氣相沉積過程中的熱力學(xué)化學(xué)氣相沉積過程中的熱力學(xué) 化學(xué)氣相沉積過程中的動(dòng)力學(xué)化學(xué)氣相沉積過程中的動(dòng)力學(xué) 化學(xué)氣相沉積裝置化學(xué)氣相沉積裝置2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所 概述2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所 概述 氣體傳輸?shù)碾A段涉及

23、三個(gè)根本過程 外表吸附及反響階段涉及 三個(gè)微觀過程氣體的宏觀流動(dòng)氣體的擴(kuò)散氣相內(nèi)的化學(xué)反響氣體分子的外表吸附與脫附外表擴(kuò)散外表化學(xué)反響 氣體的輸運(yùn)特性 氣相傳輸過程中的化學(xué)反響 在CVD系統(tǒng)中，氣體在到達(dá)襯底外表之前，其溫度已經(jīng)升高，并開始了分解、發(fā)生化學(xué)反響的過程 當(dāng)反響速度與物質(zhì)濃度的一次方成正比時(shí)，那么反響屬于一級(jí)反響。如下述正向反響 A=B+C 一級(jí)反響只涉及組元A的行為，如氣體分子的自然分解，它的反響速率等于 k+為反響的速度常數(shù)2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所kTpknkRAA 氣體的輸運(yùn)特性 氣相傳輸過程中的化學(xué)反響 與此相仿，二級(jí)反響 A+B=C+D 的正向反響過程

24、需要A、B兩個(gè)組元同時(shí)參與，或者說是發(fā)生兩者碰撞的過程。其反響速率等于 反響的級(jí)數(shù)標(biāo)明了參與反響碰撞過程的分子數(shù)。反響速度常數(shù)依賴于反響過程的激活能E+2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所2)(kTppknnkRBABARTEekk0 氣體的輸運(yùn)特性 氣相傳輸過程中的化學(xué)反響 從狀態(tài)1至狀態(tài)2的化學(xué)反響的自由能 正向反響速度 反向反響速度 反響總速率應(yīng)正比于 當(dāng)反響到達(dá)平衡時(shí)，R=02022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所RTGenk*1RTGGenk*2RTGGRTGenkenkR*21G G* *和和G G* *+ +G G相當(dāng)于正向、反向反響的激活能；相當(dāng)于正向、反向反響的激

25、活能；k+k+、k-k-分別其速度常數(shù)。分別其速度常數(shù)。RTGekkKnn121K 即為化學(xué)反響的平衡常數(shù) 氣體的輸運(yùn)特性2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所 氣體的輸運(yùn)特性 擴(kuò)散與對(duì)流 氣體的輸運(yùn)過程對(duì)薄膜的沉積速度、薄膜厚度的均勻性、反響物的利用效率等都有重要的影響。存在兩種宏觀的氣體流動(dòng)： 氣體的強(qiáng)制對(duì)流：壓差引起的對(duì)流 氣體的自然對(duì)流：溫差引起的對(duì)流2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所 氣體的輸運(yùn)特性 擴(kuò)散與對(duì)流 氣體的輸在CVD過程中，襯底外表附近存在著流動(dòng)性差、厚度為的氣相邊界層 氣相里的各種組分只有經(jīng)由擴(kuò)散通過邊界層，才能參與薄膜外表的沉積過程 同樣，反響的氣相產(chǎn)

26、物也必須經(jīng)由擴(kuò)散通過邊界層，才能離開薄膜外表 因此，擴(kuò)散是薄膜沉積動(dòng)力學(xué)需要考慮的又一個(gè)重要環(huán)節(jié)2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所 氣體的輸運(yùn)特性 輸運(yùn)與粘滯流 在氣體輸運(yùn)過程中，由于氣體與器壁或基片的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生摩擦，從而導(dǎo)致粘滯流現(xiàn)象的產(chǎn)生； 粘滯流的出現(xiàn)導(dǎo)致在基片外表附近的氣體流速不均勻。 流動(dòng)氣體的邊界層 及影響因素2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所)Re(5)(xxx xvx0)Re( 氣體的輸運(yùn)特性流動(dòng)氣體的邊界層及影響因素湍流態(tài)中間態(tài)層流態(tài)2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所1200Re1200Re22002200Re/Red粘滯系數(shù)空間尺寸氣體密度

27、氣體流速dl提高Re，即提高氣體的流速和壓力、降低氣體的粘度系數(shù)有利于減小邊界層的厚度，提高薄膜的沉積速率l但Re過高時(shí)，氣體的流動(dòng)狀態(tài)會(huì)變?yōu)槲闪鲬B(tài)，破壞氣體流動(dòng)及薄膜沉積過程的穩(wěn)定性，使薄膜內(nèi)產(chǎn)生缺陷l因此，多數(shù)情況下希望將氣體的流動(dòng)狀態(tài)維持在層流態(tài)；氣體流速過高不僅提高了CVD過程的本錢，也會(huì)使氣體分子、尤其是活性基團(tuán)在襯底附近的停留時(shí)間過短、利用率下降l在個(gè)別情況下，也采用提高Re的方法，將氣體的流動(dòng)狀態(tài)變?yōu)槲闪鲬B(tài)，以減少襯底外表邊界層的厚度，提高薄膜的沉積速率 氣體的輸運(yùn)特性 擴(kuò)散與對(duì)流 氣相組元 i 擴(kuò)散所遵循的方程 對(duì)于通過襯底外表處厚度為的邊界層的擴(kuò)散來說，上式可以近似寫為 20

28、22-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所)(isiiippRTDJ的分壓為襯底表面處相應(yīng)氣體壓為邊界層外該氣體的分isipp壓力梯度驅(qū)動(dòng)的擴(kuò)散過程使得氣相的組元不斷地?cái)U(kuò)散至襯底外表xiiiddnDJxiiiddpRTDJ 氣體的輸運(yùn)特性 擴(kuò)散與對(duì)流 氣相組元 i 的擴(kuò)散系數(shù) 降低工作室的總壓保持反響氣體的分壓雖然會(huì)加大邊界層的厚度，但同時(shí)會(huì)提高氣體的擴(kuò)散系數(shù)，因而有利于提高氣體的擴(kuò)散通量，加快化學(xué)反響的速度。2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所000)(iniDTTPPD 氣體的輸運(yùn)特性 外表吸附和化學(xué)反響 氣體組分在擴(kuò)散至薄膜外表之后，還要經(jīng)過外表吸附、外表擴(kuò)散、外表反響、反響產(chǎn)物脫

29、附等多個(gè)過程，才能完成薄膜的沉積過程。吸附、反響、脫附過程的快慢也可能會(huì)成為薄膜沉積過程的控制性環(huán)節(jié)。2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所外表吸附及外表反響過程n氣相組分向襯底外表的擴(kuò)散到達(dá)襯底外表后，它被襯底外表俘獲通過物理吸附于外表n被吸附的氣體分子可沿襯底外表擴(kuò)散一定的距離n在擴(kuò)散過程中，一些分子會(huì)獲得能量，脫附而離開襯底n另一局部分子從物理吸附態(tài)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為化學(xué)吸附態(tài)n化學(xué)吸附的分子中，局部分子最終溶入薄膜中，而其余的分子通過脫附過程又返回了氣相 氣體的輸運(yùn)特性 外表吸附和化學(xué)反響 根據(jù)吸附對(duì)象不同，襯底外表的吸附可能是物理吸附態(tài)a，也可能是物理吸附態(tài)b。而且物理吸附的分子又可

30、以進(jìn)一步進(jìn)入化學(xué)吸附態(tài)c2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所分子吸附過程能量曲線 n分子在接近襯底時(shí)，逐漸感受到襯底的范德瓦爾引力的作用n分子可首先進(jìn)入物理吸附態(tài)a，也可直接進(jìn)入化學(xué)吸附態(tài)c。具體的情況取決于擴(kuò)散來的分子的能量、吸附能量曲線的形狀n在濺射法制備薄膜的情況下，入射的原子的能量較高，原子可直接與薄膜外表的原子發(fā)生反響，從而完成其沉積過程n相反，在熱蒸發(fā)或普通CVD的情況下，入射分子、原子的能量較低，粒子的沉積過程先要經(jīng)過物理吸附態(tài)階段。然后，或者它進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為化學(xué)吸附態(tài)，或者它脫附返回氣相中，兩種過程都克服相應(yīng)的勢(shì)壘 薄膜生長過程中吸附現(xiàn)象的能量曲線 從化學(xué)反響方程式中常常

31、使用的結(jié)合狀態(tài)或者鍵的角度來談物理吸附和化學(xué)吸附化學(xué)吸附時(shí)外表上的原子鍵處于不飽化學(xué)吸附時(shí)外表上的原子鍵處于不飽和狀態(tài)，因而它是靠鍵例如共享電和狀態(tài)，因而它是靠鍵例如共享電子或交換電子的金屬鍵、共價(jià)鍵、離子或交換電子的金屬鍵、共價(jià)鍵、離子鍵等的方式將原子或分子吸附于子鍵等的方式將原子或分子吸附于外表。外表。物理吸附那么是外表原子鍵處于飽和物理吸附那么是外表原子鍵處于飽和狀態(tài)，因而外表是非活性的，只是由狀態(tài)，因而外表是非活性的，只是由于范德華力彌散力、電偶極子等于范德華力彌散力、電偶極子等靜電力的相互作用等而將原子或分子靜電力的相互作用等而將原子或分子吸附在外表上。吸附在外表上。 外表覆蓋率和氣

32、相分子的凝聚系數(shù) 外表覆蓋率 薄膜外表處的所有位置，被沉積分子吸附后所覆蓋的比率 沉積分子擴(kuò)散通量J，被襯底外表捕獲的幾率越大，后擴(kuò)散來的活性分子被薄膜外表吸附的可能性越小顯然，決定了薄膜接受吸附分子的可能性：=1，薄膜不再能吸附新的分子；=0，薄膜可大量吸附新來的分子。)(0drskknJJJ很大J很小Sc越大，擴(kuò)散來的分子那么越多地被溶入薄膜中顯然，Sc決定了薄膜的生長速率：在PVD過程中，Sc 1；而在CVD過程中，Sc 可能很??；當(dāng)氣相與固相處于動(dòng)態(tài)平衡時(shí)，Sc =0 外表覆蓋率和氣相分子的凝聚系數(shù) 凝聚系數(shù)Sc 擴(kuò)散來的分子通量J 之中，最終溶入薄膜的比率)(00drssrCkknJ

33、nkSEd-Er 0，T ，R Ed-Er 0，T ，R 溫度對(duì)沉積速率的影響 J很小的情況JekkRRTEErdrrd001沉積溫度的下限取決于最終沉積薄膜的微觀組織及性能沉積溫度的下限受沉積速率的限制，上限會(huì)影響到再蒸發(fā)及薄膜的組織 氣體的輸運(yùn)特性 薄膜外表活性基團(tuán)的擴(kuò)散 薄膜外表吸附的分子、原子也會(huì)發(fā)生擴(kuò)散，吸附分子、原子的擴(kuò)散需要克服相應(yīng)的能壘Es。單位外表上吸附分子、原子的擴(kuò)散方程為 其中的擴(kuò)散系數(shù)等于在一定時(shí)間間隔內(nèi)，外表吸附分子、原子的平均擴(kuò)散距離為上式說明，外表吸附分子、原子的擴(kuò)散能力隨著溫度的上升呈指數(shù)形式地增加。RTEseDt22022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所d

34、xdnDJsssRTEssseDD0低溫時(shí)，吸附基團(tuán)的擴(kuò)散距離隨溫度上升而指數(shù)地增加高溫時(shí)，吸附基團(tuán)獲得能量脫附的幾率增加，擴(kuò)散距離減小 溫度對(duì)沉積的影響 沉積過程 擴(kuò)散至襯底外表的反響物通量為 在襯底外表消耗的反響物通量為 平衡時(shí)兩個(gè)通量相等 當(dāng) ，襯底外表的反響物濃度為零，反響物的擴(kuò)散過程較慢，在襯底上方反響物已經(jīng)貧化-擴(kuò)散控制的沉積過程； 當(dāng) ， ，因而反響物過程由較慢的外表反響控制，-外表反響控制的沉積過程。)(sggccDJ2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所sssckJ Dkccsgs1DksDksgscc 溫度對(duì)沉積的影響 反響導(dǎo)致的沉積速率 低溫時(shí)R是由襯底外表的反響速

35、度或ks所控制的，其變化趨勢(shì)受 的影響； 在高溫下，沉積速率受界面的擴(kuò)散系數(shù)D控制，隨溫度變化趨于緩慢。)(00sgsskDNDckNJR2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所RTEsekRTEe化學(xué)反響或化學(xué)氣相沉積的速度隨著溫度的升高而加快！ CVD沉積的Si薄膜速率的均勻性 沉積速率的變化趨勢(shì)為：提高薄膜沉積均勻性的措施提高薄膜沉積均勻性的措施u 提高氣體流速v和裝置的尺寸b；u 調(diào)整裝置內(nèi)的溫度分布，從而影響擴(kuò)散系數(shù)D的分布22402vbDxgSierbMDMcR 溫度對(duì)沉積的影響 反響反響速率隨溫度而變化 某些情況下化學(xué)氣相沉積的速率隨溫度提高先升高后下降 正向反響為放熱反響，

36、其激活能低于反向反響，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)上述情況 反之，正向反響為吸熱反響，其激活能較高，這時(shí)，凈反響速率或沉積速率均隨溫度的升高而單調(diào)上升。2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所在第一種情況下，溫度過高不利于反響物的沉積，而在第二種情況下溫度過低不利于反響物的沉積。所以在CVD裝置中設(shè)計(jì)了所謂的熱壁CVD和冷壁CVD。 CVD薄膜的均勻性及對(duì)襯底的覆蓋能力 CVD薄膜可被較均勻地涂覆在復(fù)雜零件的外表，而較少受到陰影效應(yīng)的影響。即使如此，深孔內(nèi)的均勻涂層仍然是一個(gè)技術(shù)難題 CVD薄膜實(shí)現(xiàn)均勻沉積的條件 溫度分布的均勻性 氣相基團(tuán)能通過擴(kuò)散均勻地到達(dá)沉積外表 顯然，假設(shè)襯底上存在著較深的孔、槽等凹

37、陷，反響基團(tuán)需要擴(kuò)散進(jìn)去，反響產(chǎn)物要擴(kuò)散出來，因而凹陷內(nèi)將發(fā)生一定程度的養(yǎng)分貧化現(xiàn)象，并導(dǎo)致凹陷內(nèi)薄膜沉積速率低于凹陷外薄膜沉積速度的現(xiàn)象u綜合考慮分子的散射、吸附、反響、脫附過程，可對(duì)薄膜在顯微凹陷中的CVD沉積規(guī)律進(jìn)行模擬u隨著顯微凹陷深度的增加，養(yǎng)分貧化的現(xiàn)象逐漸加劇u要改善薄膜的覆蓋能力，可減小化學(xué)基團(tuán)在外表的凝聚系數(shù)Scu提高薄膜外表吸附分子的覆蓋比例 ，也可以改善薄膜的覆蓋能力 CVD薄膜對(duì)深孔的覆蓋能力的變化規(guī)律深寬比的典型值深寬比的典型值3：1n CVD薄膜的沉積過程由多個(gè)復(fù)雜環(huán)節(jié)所控制，相對(duì)于PVD方法更為復(fù)雜n 既要考慮熱力學(xué)因素，又要考慮動(dòng)力學(xué)因素，尤其是后者的影響因素較

38、為復(fù)雜n 因此，除了可對(duì)CVD薄膜的沉積過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究外，還大量采用數(shù)值模擬的方法，對(duì)CVD系統(tǒng)的主要特征進(jìn)行描述4 薄膜的化學(xué)氣相沉積薄膜的化學(xué)氣相沉積CVD 概述概述 化學(xué)氣相沉積所涉及的化學(xué)反響類型化學(xué)氣相沉積所涉及的化學(xué)反響類型 化學(xué)氣相沉積過程中的熱力學(xué)化學(xué)氣相沉積過程中的熱力學(xué) 化學(xué)氣相沉積過程中的動(dòng)力學(xué)化學(xué)氣相沉積過程中的動(dòng)力學(xué) 化學(xué)氣相沉積裝置化學(xué)氣相沉積裝置2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所 CVD裝置的構(gòu)成 反響氣體和載氣的供給和計(jì)量裝置 加熱和冷卻系統(tǒng) 反響產(chǎn)物氣體的排出裝置或真空系統(tǒng) CVD裝置的分類的方法可根據(jù) 溫度低溫、高溫 壓力常壓、低壓 加熱方式冷壁

39、、熱壁式 輔助手段，如激光，等離子體等。 高溫和低溫CVD裝置 高溫和低溫CVD薄膜制備裝置的區(qū)別不僅是其使用的溫度，而主要是其應(yīng)用的目的： 高溫CVD裝置強(qiáng)調(diào)的是CVD沉積薄膜的完整性 低溫CVD裝置主要關(guān)注的是要在相對(duì)較低的溫度下實(shí)現(xiàn)薄膜的沉積 冷壁CVD和熱壁CVD裝置 熱壁式CVD裝置的的特點(diǎn)是使用外置的加熱器將整個(gè)反響室加熱至較高的溫度。顯然，這時(shí)薄膜的沉積位置除了襯底上以外，還有所有被加熱到高溫，且接觸反響氣體的局部。 冷壁式CVD裝置的特點(diǎn)是它們使用感應(yīng)加熱方式對(duì)有一定導(dǎo)電性的樣品臺(tái)進(jìn)行加熱，而反響室壁那么由導(dǎo)電性差的材料制成，且由冷卻系統(tǒng)冷卻至低溫。冷壁式裝置可減少吸熱CVD產(chǎn)

40、物在容器壁上的沉積。 CVD法制備薄膜時(shí)有兩個(gè)最重要的物理量 一個(gè)是氣相反響物的過飽和度，另一個(gè)就是沉積溫度。兩者結(jié)合起來，決定了薄膜沉積過程中的形核率、沉積速率和薄膜的微觀結(jié)構(gòu)。 要想得到結(jié)構(gòu)完整的單晶薄膜，氣相的過飽和度要低、沉積的溫度要高。 相反的條件那么促進(jìn)多晶甚至非晶薄膜的生成。2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所 常見的幾種熱CVD裝置 常見的幾種CVD襯底加熱方法2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所 常壓CVD 適用于介質(zhì)薄膜的制備2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所

41、常壓CVD 用于SiO2的制備，由質(zhì)量輸運(yùn)控制淀積速率，因此必須精確控制在單位時(shí)間內(nèi)到達(dá)每個(gè)硅片外表及同一外表不同位置的反響劑數(shù)量。 SiH4+O2=SiO2 +H2 O 100mm：10片，125mm:8片 Time:15min Temp:3804506 厚度均勻： 52022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所 低壓CVD2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所 低壓CVD 氣壓較低133.3Pa，淀積速率受外表反響控制，要精確控制溫度0.5C,保證各個(gè)硅片外表上的反響劑濃度相同。 反響氣體的擴(kuò)散系數(shù)D提高約三個(gè)數(shù)量級(jí)。 氣體的流速V0也提高了l2個(gè)數(shù)量級(jí)。 總的效果是將薄膜的沉積速率

42、提高了一個(gè)數(shù)量級(jí)以上 氣缺現(xiàn)象：當(dāng)氣體反響劑被消耗而出現(xiàn)的反響劑濃度改變的現(xiàn)象。 防止方法：水平方向上逐漸提高溫度來加快反響速度；采用分布式的氣體入口；增加反響室中氣流速度。 缺點(diǎn)：相對(duì)低的淀積速率和相對(duì)高的工作溫度。2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所 低壓CVD 熱CVD 用CVD法制備薄膜材料是通過加熱的方式賦予原料氣體以不同的能量使其產(chǎn)生各種化學(xué)反響，在基片上析出非揮發(fā)性的反響產(chǎn)物，故通常稱為熱CVD。 由于反響氣體中不同化學(xué)物質(zhì)之間的化學(xué)反響和向基片的析出是同時(shí)發(fā)生的,具體的生長機(jī)理極為復(fù)雜。 低壓CVD 熱絲CVD 熱絲CVD制備金剛石薄膜 襯底：Si、Mo、金剛石等 氣相

43、碳源：甲烷(CH4)、甲醇、乙醇、 丙酮、三甲胺等 稀釋氣體：H2、Ar 摻雜氣體：N2 襯底的外表處理2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所對(duì)沉積非常重要，主要是增加缺陷，提高成核密度。襯底的溫度由熱絲溫度、熱絲到襯底距離、襯底水冷情況、氣壓等決定，一般為7001200。 低壓CVD 熱絲CVD沉積過程：沉積過程：當(dāng)CH4和H2的混合氣體(CH4比例0.3-8%)進(jìn)入沉積室高溫分解成C, H, H2, CH3, CH2等，形成活性基團(tuán)，2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所氣相碳源吸收能量后，其電子從低能態(tài)轉(zhuǎn)移到高能態(tài)，離子團(tuán)趨于或處于激發(fā)態(tài)，促使碳原子及其基團(tuán)形成sp3型和其過

44、渡型雜化狀態(tài)形成金剛石結(jié)晶(成核與生長)基元 低壓CVD 熱絲CVD 稀釋氣體的氫原子對(duì)CVD金剛石多晶膜的生長起重要作用 ： 氫原子與碳形成的甲烷中，使得碳原子在金剛石亞穩(wěn)區(qū)保持sp3型雜化狀態(tài)，其馳豫時(shí)間足夠到達(dá)固相基片外表。 氫原子同甲烷可以形成多種中間態(tài)的氣相分子和基團(tuán)，促使碳?xì)滏I松動(dòng)，又使碳原子處于或趨于sp3型及其過渡型的雜化狀態(tài)，其馳豫時(shí)間足夠到達(dá)固相基片外表； 氫原子同固相基片外表形成吸附層，降低氣相碳源固相基片的界面能，有利于固相基片外表吸附氣相碳源，加速氣相碳源脫氫和碳原子從氣相固相的轉(zhuǎn)變； 氫原子實(shí)際上成了輸送具有sp3型及其過渡型雜化狀態(tài)的碳原子到氣相固相碳原子的懸鍵或

45、帶氫原子的松動(dòng)鍵上脫氫、鍵合、成核、長大； 氫原子同非金剛石結(jié)構(gòu)的固相碳(如石墨)和氣相碳(如多碳烴)轉(zhuǎn)化為甲烷，增大氣相碳的濃度。2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所 低壓CVD 熱絲CVD2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所 等離子體輔助化學(xué)氣相沉積(PECVD)2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所 等離子體輔助化學(xué)氣相沉積(PECVD)在低壓化學(xué)氣相沉積過程進(jìn)行的同時(shí)，利用輝光放電等離子體對(duì)沉積過程施加影響的技術(shù)稱為等離子體輔助化學(xué)氣相沉積 (PECVD)技術(shù)。PECVD方法區(qū)別于其他CVD方法的特點(diǎn)在于等離子體中含有大量高能量的電子，它們可以提供化學(xué)氣相沉積過程

46、所需要的激活能Ea。電子與氣相分子的碰撞可以促進(jìn)氣體分子的分解、化合、激發(fā)和電離過程，生成活性很高的各種化學(xué)基團(tuán)，因而顯著降低CVD薄膜沉積的溫度范圍，使得原來在高溫下才能進(jìn)行的CVD過程得以在低溫實(shí)現(xiàn)。2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所射頻電容耦合PECVD裝置低溫下實(shí)現(xiàn)薄膜的均勻、高速、大面積沉積。1.陰極的濺射和薄膜的污染，2.在功率較高、等離子體密度較大的情況下，輝光放電會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)榛」夥烹姡瑩p壞放電電極。 等離子體輔助化學(xué)氣相沉積(PECVD) 由于PECVD使原料氣體等離子化，生成化學(xué)性活潑的離子、原子、原子團(tuán)等，因而可以在低溫下(250350)生成薄膜。這就使得熱損失少，抑

47、制了與襯底物質(zhì)的反響，并可在非耐熱襯底上生長薄膜。 從熱力學(xué)上講，在反響雖能發(fā)生但反響相當(dāng)緩慢的情況下，借助等離子體激發(fā)狀態(tài)，可促進(jìn)反響，使通常從熱力學(xué)上講難于發(fā)生的發(fā)應(yīng)變?yōu)榭赡?。在等離子體沉積過程中，參與的粒子包括電子、原子、分子(基態(tài)與激發(fā)態(tài))、離子原子團(tuán)、光子等。 這一過程不僅發(fā)生在氣體中而且發(fā)生在基片電極外表和其附近處。反響的中間生成物不是一種而是幾種，在膜生成過程中，很難判斷外表上發(fā)生的等離子體反響。這方面雖有許多研究報(bào)告，但不少是經(jīng)驗(yàn)性的。等離子體由于受許多參數(shù)影響而有很大變化，這使解釋成膜機(jī)理變得復(fù)雜。2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所 等離子體輔助化學(xué)氣相沉積(PEC

48、VD) 影響等離子體狀態(tài)的參數(shù)有： 基片溫度，基片有無偏壓作用； 氣體壓力、流量，稀釋氣體種類，稀釋氣體含量比，有無摻雜氣體及摻雜氣體含量比； 與放電功率、頻率的關(guān)系，耦合方式(內(nèi)部電極與外部電極不同，電容耦合與電感耦合不同)； 基片種類、反響前處理、升溫降溫速率等。 各種裝置還有許多不明確的固有影響因素。2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所 等離子體輔助化學(xué)氣相沉積(PECVD)2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所高頻線圈放置于反應(yīng)容器之外，它產(chǎn)生的交變電場(chǎng)在反應(yīng)室內(nèi)誘發(fā)交變的感應(yīng)電流，使反應(yīng)氣體發(fā)生擊穿放電和產(chǎn)生等離子體,可避免有電極放電過程可能產(chǎn)生的電極濺射污染。也不存在功率過高使放電過程轉(zhuǎn)化為弧光放電，造成電極損壞的危險(xiǎn)。 射頻電感耦合PECVD裝置 等離子體輔助化學(xué)氣相沉積(PECVD)2022-6-4電子封裝材料與薄膜技術(shù)研究所 為了促進(jìn)等離子體中電子從微波場(chǎng)中吸收能量，在裝置中還設(shè)置了磁為了促進(jìn)等離子體中電子從微波場(chǎng)中吸收能量，在裝置中還設(shè)置了磁場(chǎng)線圈以產(chǎn)生與微波電場(chǎng)相垂直的磁場(chǎng)。電子在微波場(chǎng)和磁場(chǎng)的共同作場(chǎng)線圈以產(chǎn)生與微波電場(chǎng)相垂直的磁場(chǎng)。電子在微波場(chǎng)和磁場(chǎng)的共同作用下發(fā)生回旋共振現(xiàn)象，即它在沿氣流方向運(yùn)動(dòng)的同時(shí)用下發(fā)生回旋共振現(xiàn)象，即它在沿氣流方向運(yùn)動(dòng)的同時(shí), ,還按照共振的頻