LPCVD技術(shù)在光電子領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用,主要用于沉積硅基光波導(dǎo)、光諧振器、光調(diào)制器等器件所需的高折射率和低損耗的材料。由于光電子器件對(duì)薄膜質(zhì)量和性能的要求非常高,LPCVD技術(shù)具有很大的優(yōu)勢(shì),例如可以實(shí)現(xiàn)高純度、低缺陷密度、低氫含量和低應(yīng)力等特點(diǎn)。未來(lái),LPCVD技術(shù)將繼續(xù)在光電子領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,為實(shí)現(xiàn)硅基光電集成提供可靠的技術(shù)支持。LPCVD技術(shù)在MEMS領(lǐng)域也有著重要的應(yīng)用,主要用于沉積多晶硅、氮化硅等材料,作為MEMS器件的結(jié)構(gòu)層。由于MEMS器件具有微納米尺度的特點(diǎn),對(duì)薄膜厚度和均勻性的控制非常嚴(yán)格,而LPCVD技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高精度和高均勻性的沉積。此外,LPCVD技術(shù)還可以通過(guò)摻雜或應(yīng)力調(diào)節(jié)來(lái)改變薄膜的導(dǎo)電性或機(jī)械性能。因此,LPCVD技術(shù)在MEMS領(lǐng)域有著廣闊的發(fā)展空間,為實(shí)現(xiàn)各種功能和應(yīng)用的MEMS器件提供多樣化的選擇。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。商丘新型真空鍍膜

反應(yīng)濺射是在濺射鍍膜中,引入某些活性反應(yīng)氣體與濺射成不同于靶材的化合物薄膜。反應(yīng)氣體有O2、N2、CH4等。反應(yīng)濺射的靶材可以是純金屬,也可以是化合物,反應(yīng)濺射也可采用磁控濺射。如氮化鋁薄膜可以采用磁控濺射鋁靶材,氣體通入一比一的氬氣和氮?dú)?,反?yīng)濺射的優(yōu)點(diǎn)是比直接濺射氮化鋁靶材時(shí)間更快。磁控濺射可改變工作氣體與氬氣比例從而進(jìn)行反應(yīng)濺射,例如使用Si靶材,通入一定比例的N2,氬氣作為工作氣體,而氮?dú)庾鳛榉磻?yīng)氣體,能得到SiNx薄膜。通入氧氣與氮?dú)鈴亩@得各種材料的氧化物與氮化物薄膜,通過(guò)改變反應(yīng)氣體與工作氣體的比例也能對(duì)濺射速率進(jìn)行調(diào)整,薄膜內(nèi)組分也能相應(yīng)調(diào)整。但反應(yīng)氣體過(guò)量時(shí)可能會(huì)造成靶中毒。云浮真空鍍膜機(jī)降低PVD制備薄膜的應(yīng)力,可以提高襯底溫度,有利于薄膜和襯底間原子擴(kuò)散,并加速反應(yīng)過(guò)程。

LPCVD設(shè)備的設(shè)備構(gòu)造主要包括以下幾個(gè)部分:真空系統(tǒng)、氣體輸送系統(tǒng)、反應(yīng)室、加熱系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、壓力控制系統(tǒng)、流量控制系統(tǒng)等。LPCVD設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾點(diǎn):(1)為了降低襯底材料的熱損傷和熱預(yù)算,提高沉積速率和產(chǎn)能,開(kāi)發(fā)新型的低溫LPCVD方法,如等離子體增強(qiáng)LPCVD(PE-LPCVD)、激光輔助LPCVD(LA-LPCVD)、熱輻射輔助LPCVD(RA-LPCVD)等;(2)為了提高薄膜材料的質(zhì)量和性能,開(kāi)發(fā)新型的高純度和高結(jié)晶度的LPCVD方法,如超高真空LPCVD(UHV-LPCVD)、分子束外延LPCVD(MBE-LPCVD)、原子層沉積LPCVD(ALD-LPCVD)等;(3)為了拓展薄膜材料的種類和功能,開(kāi)發(fā)新型的復(fù)合和異質(zhì)的LPCVD方法,如多元化合物L(fēng)PCVD、納米結(jié)構(gòu)LPCVD、量子點(diǎn)LPCVD等。
PECVD技術(shù)是在低氣壓下,利用低溫等離子體在工藝腔體的陰極上(即樣品放置的托盤)產(chǎn)生輝光放電,利用輝光放電(或另加發(fā)熱體)使樣品升溫到預(yù)定的溫度,然后通入適量的工藝氣體,這些氣體經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)和等離子體反應(yīng),在樣品表面形成固態(tài)薄膜。在反應(yīng)過(guò)程中,反應(yīng)氣體從進(jìn)氣口進(jìn)入爐腔,逐漸擴(kuò)散至樣品表面,在射頻源激發(fā)的電場(chǎng)作用下,反應(yīng)氣體分解成電子、離子和活性基團(tuán)等。這些分解物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成形成膜的初始成分和副反應(yīng)物,這些生成物以化學(xué)鍵的形式吸附到樣品表面,生成固態(tài)膜的晶核,晶核逐漸生長(zhǎng)成島狀物,島狀物繼續(xù)生長(zhǎng)成連續(xù)的薄膜。在薄膜生長(zhǎng)過(guò)程中,各種副產(chǎn)物從膜的表面逐漸脫離,在真空泵的作用下從出口排出。鍍膜層能明顯提高產(chǎn)品的隔熱性能。

LPCVD的制程主要包括以下幾個(gè)步驟:預(yù)處理:在LPCVD之前,需要對(duì)襯底進(jìn)行清潔和預(yù)熱,以去除表面的雜質(zhì)和水分,防止薄膜沉積過(guò)程中產(chǎn)生缺陷或不均勻。預(yù)處理的方法有濕法清潔、干法清潔、氫退火等。裝載:將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的襯底放入LPCVD反應(yīng)器中,一般采用批量裝載的方式,可以同時(shí)處理多片襯底,提高生產(chǎn)效率。裝載時(shí)需要注意襯底之間的間距和排列方式,以保證沉積均勻性。抽真空:在LPCVD反應(yīng)器中抽真空,將反應(yīng)器內(nèi)的壓力降低到所需的工作壓力,一般在0.1-10托爾之間。抽真空的目的是減少氣體分子之間的碰撞,增加氣體分子與襯底表面的碰撞概率,從而提高沉積速率和均勻性。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。湖南真空鍍膜加工廠商
真空鍍膜在太陽(yáng)能領(lǐng)域有普遍應(yīng)用。商丘新型真空鍍膜
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??梢允褂玫入x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。商丘新型真空鍍膜