LPCVD技術(shù)是一種在低壓下進(jìn)行化學(xué)氣相沉積的技術(shù),它有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)高質(zhì)量:LPCVD技術(shù)可以在低壓下進(jìn)行高溫沉積,使得氣相前驅(qū)體與襯底表面發(fā)生充分且均勻的化學(xué)反應(yīng),形成高純度、低缺陷密度、低氫含量、低應(yīng)力等特點(diǎn)的薄膜材料。高均勻性:LPCVD技術(shù)可以在低壓下進(jìn)行大面積沉積,使得氣相前驅(qū)體在襯底表面上有較長的停留時(shí)間和較大的擴(kuò)散距離,形成高均勻性和高一致性的薄膜材料。高精度:LPCVD技術(shù)可以通過調(diào)節(jié)壓力、溫度、氣體流量和時(shí)間等參數(shù)來控制沉積速率和厚度,形成高精度和可重復(fù)性的薄膜材料。高效率:LPCVD技術(shù)可以采用批量裝載和連續(xù)送氣的方式來進(jìn)行沉積。薄膜應(yīng)力的起源是薄膜生長過程中的某種結(jié)構(gòu)不完整性(雜質(zhì)、空位、晶粒邊界、錯(cuò)位等)、表面能態(tài)的存在等。韶關(guān)光學(xué)真空鍍膜
使用PECVD,高能電子可以將氣體分子激發(fā)到足夠活躍的狀態(tài),使得在相對(duì)低溫下就能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這對(duì)于敏感于高溫或者不能承受高溫處理的材料(如塑料)來說是一個(gè)重要的優(yōu)勢(shì)。等離子體中的反應(yīng)物質(zhì)具有很高的動(dòng)能,可以使得它們?cè)诟鞣N表面,包括垂直和傾斜的表面上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這就使得PECVD可以在基板的全范圍內(nèi),包括難以接觸的區(qū)域,形成高質(zhì)量的薄膜。在PECVD過程中,射頻能量引發(fā)原料氣體形成等離子體。這個(gè)等離子體由高能電子和離子組成,它們能夠在各種表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。這就使得反應(yīng)物質(zhì)能夠均勻地分布在整個(gè)基板上,從而形成均勻的薄膜。且PECVD可以在相對(duì)低溫下進(jìn)行,因此基板上的熱效應(yīng)對(duì)薄膜的形成影響較小。這進(jìn)一步有助于保持薄膜的均勻性。佛山真空鍍膜工藝流程PECVD的優(yōu)勢(shì)在于襯底能保持低溫、良好的覆蓋率、高度均勻的薄膜。
沉積工藝也可分為化學(xué)氣相沉積和物理的氣相沉積。CVD的優(yōu)點(diǎn)是速率快,且由于在晶圓表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),擁有臺(tái)階覆蓋率。但從上述化學(xué)方程式中不難看出,其缺點(diǎn)就是產(chǎn)生副產(chǎn)物廢氣。在半導(dǎo)體制程中,很難將這些廢氣完全排出,難免會(huì)參雜些不純物質(zhì)。因此,CVD多用于不需要精確把控材料特性的沉積涂層,如沉積各種消耗性的膜層(硬掩模)或各種厚絕緣薄膜等。PVD則向晶圓表面直接轟擊要沉積的材料。也就是說,如果想在晶圓表面沉積A物質(zhì),則需將A物質(zhì)氣化后,使其沉積到晶圓表面。常用的PVD方法有濺射,這在刻蝕工藝中也曾涉及過。在這種方法中,我們先向A物質(zhì)靶材轟擊離子束(主要采用惰性氣體),使A物質(zhì)粒子濺射出來,再將脫落的粒子轉(zhuǎn)移至硅片表面,并形成薄膜。PVD的優(yōu)點(diǎn)是無副產(chǎn)物,沉積薄膜的純度高,且還可以沉積鎢(W)、鈷(Co)等無反應(yīng)能力的純凈物材料。因此,多用于純凈物的金屬布線。
LPCVD設(shè)備的工藝參數(shù)還需要考慮以下幾個(gè)方面的因素:(1)氣體前驅(qū)體的純度和穩(wěn)定性,影響了薄膜的雜質(zhì)含量和沉積速率;(2)氣體前驅(qū)體的分解和聚合特性,影響了薄膜的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)形貌;(3)反應(yīng)了室內(nèi)的氣體流動(dòng)和分布特性,影響了薄膜的厚度均勻性和顆粒污染;(4)襯底材料的熱膨脹和熱應(yīng)力特性,影響了襯底材料的形變和開裂;(5)襯底材料和氣體前驅(qū)體之間的相容性和反應(yīng)性,影響了襯底材料和薄膜之間的界面反應(yīng)和相變。真空鍍膜技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)的重要支柱。
蒸發(fā)物質(zhì)的分子被電子撞擊后沉積在固體表面稱為離子鍍。蒸發(fā)源接陽極,工件接陰極,當(dāng)通以三至五千伏高壓直流電以后,蒸發(fā)源與工件之間產(chǎn)生輝光放電。由于真空罩內(nèi)充有惰性氬氣,在放電電場作用下部分氬氣被電離,從而在陰極工件周圍形成一等離子暗區(qū)。帶正電荷的氬離子受陰極負(fù)高壓的吸引,猛烈地轟擊工件表面,致使工件表層粒子和臟物被轟濺拋出,從而使工件待鍍表面得到了充分的離子轟擊清洗。隨后,接通蒸發(fā)源交流電源,蒸發(fā)料粒子熔化蒸發(fā),進(jìn)入輝光放電區(qū)并被電離。帶正電荷的蒸發(fā)料離子,在陰極吸引下,隨同氬離子一同沖向工件,當(dāng)拋鍍于工件表面上的蒸發(fā)料離子超過濺失離子的數(shù)量時(shí),則逐漸堆積形成一層牢固粘附于工件表面的鍍層。鍍膜技術(shù)為產(chǎn)品增添獨(dú)特的美學(xué)效果。云浮納米涂層真空鍍膜
真空鍍膜技術(shù)可用于制造光學(xué)鏡片。韶關(guān)光學(xué)真空鍍膜
LPCVD設(shè)備中的薄膜材料在各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。例如:(1)多晶硅薄膜在微電子和太陽能領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用,如作為半導(dǎo)體器件的源漏極或柵極材料,或作為太陽能電池的吸收層或窗口層材料;(2)氮化硅薄膜在光電子和微機(jī)電領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用,如作為光纖或波導(dǎo)的折射率匹配層或包層材料,或作為微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的結(jié)構(gòu)層材料;(3)氧化硅薄膜在集成電路和傳感器領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用,如作為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)的柵介質(zhì)層或通道層材料,或作為氣體傳感器或生物傳感器的敏感層或保護(hù)層材料;(4)碳化硅薄膜在高溫、高功率、高頻率領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用,如作為功率器件或微波器件的基底材料或通道材料韶關(guān)光學(xué)真空鍍膜