LPCVD設備的工藝參數(shù)主要包括以下幾個方面:(1)氣體前驅體的種類和比例,影響了薄膜的組成和性能;(2)氣體前驅體的流量和壓力,影響了薄膜的沉積速率和均勻性;(3)反應溫度和時間,影響了薄膜的結構和質量;(4)襯底材料和表面處理,影響了薄膜的附著力和界面特性。不同類型的薄膜材料需要使用不同的工藝參數(shù)。例如,多晶硅的沉積需要使用硅烷作為氣體前驅體,流量為50-200sccm,壓力為0.1-1Torr,溫度為525-650℃,時間為10-60min;氮化硅的沉積需要使用硅烷和氨作為氣體前驅體,比例為1:3-1:10,流量為100-500sccm,壓力為0.2-0.8Torr,溫度為700-900℃,時間為10-30min。真空鍍膜能賦予材料特殊的光學性能。上海真空鍍膜工藝流程
電介質在集成電路中主要提供器件、柵極和金屬互連間的絕緣,選擇的材料主要是氧化硅和氮化硅等。氧化硅薄膜可以通過熱氧化、化學氣相沉積和原子層沉積法的方法獲得。如果按照壓力來區(qū)分的話,熱氧化一般為常壓氧化工藝,快速熱氧化等。化學氣相沉積法一般有低壓化學氣相沉積氧化工藝,半大氣壓氣相沉積氧化工藝,增強等離子體化學氣相層積等。在熱氧化工藝中,主要使用的氧源是氣體氧氣、水等,而硅源則是單晶硅襯底或多晶硅、非晶硅等。氧氣會消耗硅(Si),多晶硅(Poly)產(chǎn)生氧化,通常二氧化硅的厚度會消耗0.54倍的硅,而消耗的多晶硅則相對少些。這個特性決定了熱氧化工藝只能應用在側墻工藝形成之前的氧化硅薄膜中。浙江納米涂層真空鍍膜熱氧化與化學氣相沉積不同,她是通過氧氣或水蒸氣擴散到硅表面并進行化學反應形成氧化硅。
LPCVD設備中除了工藝參數(shù)外,還有一些其他因素會影響薄膜材料的質量和性能。例如:(1)設備本身的結構、材料、清潔、校準等因素,會影響設備的穩(wěn)定性、精確性、可靠性等指標;(2)環(huán)境條件如溫度、濕度、氣壓、灰塵等因素,會影響設備的工作狀態(tài)、氣體的性質、反應的平衡等因素;(3)操作人員的技能、經(jīng)驗、操作規(guī)范等因素,會影響設備的使用效率、安全性、一致性等指標。因此,為了保證薄膜材料的質量和性能,需要對設備進行定期的檢查、維護、修理等工作,同時需要對環(huán)境條件進行監(jiān)測和控制,以及對操作人員進行培訓和考核等工作。
通過PVD制備的薄膜通常存在應力問題,不同材料與襯底間可能存在壓應力或張應力,在多層膜結構中可能同時存在多種形式的應力。薄膜應力的起源是薄膜生長過程中的某種結構不完整性(雜質、空位、晶粒邊界、錯位等)、表面能態(tài)的存在、薄膜與基底界面間的晶格錯配等。PVD鍍膜(離子鍍膜)技術的主要特點和優(yōu)勢—和真空蒸發(fā)鍍膜真空濺射鍍膜相比較,PVD離子鍍膜具有如下優(yōu)點:膜層與工件表面的結合力強,更加持久和耐磨、離子的繞射性能好,能夠鍍形狀復雜的工件、膜層沉積速率快,生產(chǎn)效率高、可鍍膜層種類廣、膜層性能穩(wěn)定、安全性高。真空鍍膜技術能提升產(chǎn)品的市場競爭力。
LPCVD設備中較新的是垂直式LPCVD設備,因為其具有結構緊湊、氣體分布均勻、薄膜厚度一致、顆粒污染少等優(yōu)點。垂直式LPCVD設備可以根據(jù)不同的氣體流動方式進行分類。常見的分類有以下幾種:(1)層流式垂直LPCVD設備,是指氣體從反應室下方進入,沿著垂直方向平行流動,從反應室上方排出;(2)湍流式垂直LPCVD設備,是指氣體從反應室下方進入,沿著垂直方向紊亂流動,從反應室上方排出;(3)對流式垂直LPCVD設備,是指氣體從反應室下方進入,沿著垂直方向循環(huán)流動,從反應室下方排出。鍍膜技術可用于提升產(chǎn)品的抗老化性能。浙江納米涂層真空鍍膜
真空鍍膜為產(chǎn)品帶來持久的亮麗外觀。上海真空鍍膜工藝流程
LPCVD設備中常用的是水平式LPCVD設備,因為其具有結構簡單、操作方便、沉積速率高、產(chǎn)能大等優(yōu)點。水平式LPCVD設備可以根據(jù)不同的加熱方式進行分類。常見的分類有以下幾種:(1)電阻絲加熱式LPCVD設備,是指使用電阻絲作為加熱元件,將電阻絲纏繞在反應室外壁或內壁上,通過電流加熱反應室和襯底;(2)鹵素燈加熱式LPCVD設備,是指使用鹵素燈作為加熱元件,將鹵素燈安裝在反應室外壁或內壁上,通過輻射加熱反應室和襯底;(3)感應加熱式LPCVD設備,是指使用感應線圈作為加熱元件,將感應線圈圍繞在反應室外壁或內壁上,通過電磁感應加熱反應室和襯底。上海真空鍍膜工藝流程