LPCVD的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面:一是具有較佳的階梯覆蓋能力,可以在復(fù)雜的表面形貌上形成均勻且連續(xù)的薄膜;二是具有很好的組成成分和結(jié)構(gòu)控制,可以通過(guò)調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度、壓力和氣體流量等參數(shù)來(lái)改變薄膜的物理和化學(xué)性質(zhì);三是具有很高的沉積速率和輸出量,可以實(shí)現(xiàn)大面積和批量生產(chǎn);四是降低了顆粒污染源,提高了薄膜的質(zhì)量和可靠性LPCVD的缺點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面:一是需要較高的反應(yīng)溫度(通常在500-1000℃之間),這會(huì)增加能耗和設(shè)備成本,同時(shí)也會(huì)對(duì)基片造成熱損傷或熱應(yīng)力;二是需要較長(zhǎng)的反應(yīng)時(shí)間(通常在幾十分鐘到幾小時(shí)之間),這會(huì)降低生產(chǎn)效率和靈活性;三是需要較復(fù)雜的設(shè)備和工藝控制,以保證反應(yīng)室內(nèi)的溫度、壓力和氣體流量等參數(shù)的均勻性和穩(wěn)定性。真空鍍膜在航空航天領(lǐng)域有重要應(yīng)用。遵義真空鍍膜工藝流程

LPCVD設(shè)備的發(fā)展歷史可以追溯到20世紀(jì)50年代,當(dāng)時(shí)美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們使用LPCVD方法在硅片上沉積多晶硅薄膜,并用于制造雙極型晶體管。隨后,LPCVD方法被廣泛應(yīng)用于制造金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)、動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(DRAM)、太陽(yáng)能電池等器件。20世紀(jì)70年代,LPCVD方法開(kāi)始用于沉積氮化硅和氧化硅等絕緣薄膜,用于制造互連層、保護(hù)層、柵介質(zhì)層等結(jié)構(gòu)。20世紀(jì)80年代,LPCVD方法開(kāi)始用于沉積碳化硅等寬禁帶半導(dǎo)體薄膜,用于制造高溫、高功率、高頻率等特殊應(yīng)用的器件南通來(lái)料真空鍍膜鍍膜層能有效隔絕環(huán)境中的有害物質(zhì)。

介質(zhì)薄膜是重要的半導(dǎo)體薄膜之一。它可用作電路間的絕緣層,掩蔽半導(dǎo)體主要元件的相互擴(kuò)散和漏電現(xiàn)象,從而進(jìn)一步改善半導(dǎo)體操作性能的可靠性;它還可用作保護(hù)膜,在半導(dǎo)體制程的環(huán)節(jié)生成保護(hù)膜,保護(hù)芯片不受外部沖擊;或用作隔離膜,在堆疊一層層元件后進(jìn)行刻蝕時(shí),防止無(wú)需移除的部分被刻蝕。淺槽隔離(STI,ShallowTrenchIsolation)和金屬層間電介質(zhì)層(就是典型的例子。沉積材料主要有二氧化硅(SiO2),碳化硅(SiC)和氮化硅(SiN)等。
通常在真空鍍膜中制備的薄膜與襯底的粘附主要與一下幾個(gè)因素有關(guān):1.襯底表面的清潔度;2.制備時(shí)腔體的本底真空度;3.襯底表面的預(yù)處理。襯底的清潔度會(huì)嚴(yán)重影響薄膜的粘附力,也可能導(dǎo)致制備的薄膜在臟污處出現(xiàn)應(yīng)力集中甚至導(dǎo)致開(kāi)裂;設(shè)備的本底真空也是影響粘附力的重要5因素,對(duì)于磁控濺射來(lái)說(shuō),通常要保證設(shè)備的本底真空盡量低于5E-6Torr;對(duì)于某些襯底表面,通常可以使用等離子體對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理,也能很大程度增加薄膜的粘附力。真空蒸發(fā)鍍膜是在真空室中,加熱蒸發(fā)容器待形成薄膜的原材料,使原子或者分子從表面氣化逸出,形成蒸汽流。

高頻淀積的薄膜,其均勻性明顯好于低頻,這時(shí)因?yàn)楫?dāng)射頻電源頻率較低時(shí),靠近極板邊緣的電場(chǎng)較弱,其淀積速度會(huì)低于極板中心區(qū)域,而頻率高時(shí)則邊緣和中心區(qū)域的差別會(huì)變小。4.射頻功率,射頻的功率越大離子的轟擊能量就越大,有利于淀積膜質(zhì)量的改善。因?yàn)楣β实脑黾訒?huì)增強(qiáng)氣體中自由基的濃度,使淀積速率隨功率直線上升,當(dāng)功率增加到一定程度,反應(yīng)氣體完全電離,自由基達(dá)到飽和,淀積速率則趨于穩(wěn)定。5.氣壓,形成等離子體時(shí),氣體壓力過(guò)大,單位內(nèi)的反應(yīng)氣體增加,因此速率增大,但同時(shí)氣壓過(guò)高,平均自由程減少,不利于淀積膜對(duì)臺(tái)階的覆蓋。氣壓太低會(huì)影響薄膜的淀積機(jī)理,導(dǎo)致薄膜的致密度下降,容易形成針狀態(tài)缺陷;氣壓過(guò)高時(shí),等離子體的聚合反應(yīng)明顯增強(qiáng),導(dǎo)致生長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)則度下降,缺陷也會(huì)增加;6.襯底溫度,襯底溫度對(duì)薄膜質(zhì)量的影響主要在于局域態(tài)密度、電子遷移率以及膜的光學(xué)性能,襯底溫度的提高有利于薄膜表面懸掛鍵的補(bǔ)償,使薄膜的缺陷密度下降。襯底溫度對(duì)淀積速率的影響小,但對(duì)薄膜的質(zhì)量影響很大。溫度越高,淀積膜的致密性越大,高溫增強(qiáng)了表面反應(yīng),改善了膜的成分鍍膜技術(shù)可用于制造醫(yī)療設(shè)備的部件。南通來(lái)料真空鍍膜
薄膜應(yīng)力的起源是薄膜生長(zhǎng)過(guò)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。遵義真空鍍膜工藝流程
電子束蒸發(fā)蒸鍍?nèi)珂u(W)、鉬(Mo)等高熔點(diǎn)材料,需要在坩堝的結(jié)構(gòu)上做一定的改進(jìn)。高熔點(diǎn)的材料采用錠或者顆粒狀放在坩堝當(dāng)中,因?yàn)樗溘釄鍖?dǎo)熱過(guò)快,材料難以達(dá)到其蒸發(fā)的溫度。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證,蒸發(fā)高熔點(diǎn)的材料可以用薄片來(lái)蒸鍍,將1mm材料薄片架空于碳坩堝上沿,薄片只能通過(guò)坩堝邊沿來(lái)導(dǎo)熱,散熱速率慢,有利于達(dá)到蒸發(fā)的熔點(diǎn)。采用此方法可滿足蒸鍍50nm以下的材料薄膜。PVD(氣相沉積)鍍膜技術(shù)主要分為三類,真空蒸發(fā)鍍膜、真空濺射鍍和真空離子鍍膜。對(duì)應(yīng)于PVD技術(shù)的三個(gè)分類,相應(yīng)的真空鍍膜設(shè)備也就有真空蒸發(fā)鍍膜機(jī)、真空濺射鍍膜機(jī)和真空離子鍍膜機(jī)這三種。近十多年來(lái),真空離子鍍膜技術(shù)的發(fā)展是快的,它已經(jīng)成為當(dāng)今先進(jìn)的表面處理方式之一。我們通常所說(shuō)的PVD鍍膜,指的就是真空離子鍍膜;通常所說(shuō)的PVD鍍膜機(jī),指的也就是真空離子鍍膜機(jī)。遵義真空鍍膜工藝流程