LPCVD設(shè)備的設(shè)備構(gòu)造可以根據(jù)不同的反應(yīng)室形狀和襯底放置方式進行分類。常見的分類有以下幾種:(1)水平式LPCVD設(shè)備,是指反應(yīng)室呈水平圓筒形,襯底水平放置在反應(yīng)室內(nèi)部或外部的托盤上,氣體從一端進入,從另一端排出;(2)垂直式LPCVD設(shè)備,是指反應(yīng)室呈垂直圓筒形,襯底垂直放置在反應(yīng)室內(nèi)部或外部的架子上,氣體從下方進入,從上方排出;(3)旋轉(zhuǎn)式LPCVD設(shè)備,是指反應(yīng)室呈水平或垂直圓筒形,襯底放置在反應(yīng)室內(nèi)部或外部可以旋轉(zhuǎn)的盤子上,氣體從一端進入,從另一端排出;(4)行星式LPCVD設(shè)備,是指反應(yīng)室呈水平或垂直圓筒形,襯底放置在反應(yīng)室內(nèi)部或外部可以旋轉(zhuǎn)并圍繞中心軸轉(zhuǎn)動的盤子上,氣體從一端進入,從另一端排出。真空鍍膜能賦予材料特殊的光學性能。寧波真空鍍膜工藝流程

磁控濺射方向性要優(yōu)于電子束蒸發(fā),但薄膜質(zhì)量,表面粗糙度等方面不如電子束蒸發(fā)。但磁控濺射可用于多種材料,適用性廣,電子束蒸發(fā)則只能用于金屬材料蒸鍍,且高熔點金屬,如W,Mo等的蒸鍍較為困難。所以磁控濺射常用于新型氧化物,陶瓷材料的鍍膜,電子束則用于對薄膜質(zhì)量較高的金屬材料沉積源是真空鍍膜技術(shù)中另一個必不可少的設(shè)備。襯底支架是用于在沉積過程中將襯底固定到位的裝置?;逯Ъ芸梢杂胁煌呐渲?,例如行星式、旋轉(zhuǎn)式或線性平移,具體取決于應(yīng)用要求。沉積源的選擇取決于涂層應(yīng)用的具體要求,例如涂層材料、沉積速率和涂層質(zhì)量。北京納米涂層真空鍍膜聚酰亞胺PI也可作為層間介質(zhì)應(yīng)用,具有優(yōu)異的電絕緣性、耐輻照性能、機械性能等特性。

鍍膜技術(shù)工藝包括光刻、真空磁控濺射、電子束蒸鍍、ITO鍍膜、反應(yīng)濺射,在微納加工過程中,薄膜的形成方法主要為物理沉積、化學沉積和混合方法沉積。蒸發(fā)沉積(熱蒸發(fā)、電子束蒸發(fā))和濺射沉積是典型的物理方法,主要用于沉積金屬單質(zhì)薄膜、合金薄膜、化合物等。熱蒸發(fā)是在高真空下,利用電阻加熱至材料的熔化溫度,使其蒸發(fā)至基底表面形成薄膜,而電子束蒸發(fā)為使用電子束加熱。磁控濺射在高真空,在電場的作用下,Ar氣被電離為Ar離子高能量轟擊靶材,使靶材發(fā)生濺射并沉積于基底;磁控濺射方法沉積的薄膜純度高、致密性好,熱蒸發(fā)主要用于沉積低熔點金屬薄膜或者厚膜;化學氣相沉積(CVD)是典型的化學方法而等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)是物理與化學相結(jié)合的混合方法,CVD和PECVD主要用于生長氮化硅、氧化硅等介質(zhì)膜。
沉積工藝也可分為化學氣相沉積和物理的氣相沉積。CVD的優(yōu)點是速率快,且由于在晶圓表面發(fā)生化學反應(yīng),擁有臺階覆蓋率。但從上述化學方程式中不難看出,其缺點就是產(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。真空鍍膜過程中需防止塵埃污染。

LPCVD設(shè)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(zhì)量和性能。例如:(1)設(shè)備本身的結(jié)構(gòu)、材料、清潔、校準等因素,會影響設(shè)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(shè)備的工作狀態(tài)、氣體的性質(zhì)、反應(yīng)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(shè)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(zhì)量和性能,需要對設(shè)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(xùn)和考核等工作。鍍膜層能有效隔絕空氣中的氧氣和水分。蕪湖真空鍍膜工藝流程
鍍膜層能明顯提升產(chǎn)品的耐磨性。寧波真空鍍膜工藝流程
電介質(zhì)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(yīng)用在側(cè)墻工藝形成之前的氧化硅薄膜中。寧波真空鍍膜工藝流程