LPCVD設(shè)備的設(shè)備構(gòu)造主要包括以下幾個部分: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。鍍膜層可賦予材料特定的顏色效果。洛陽納米涂層真空鍍膜
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(xué)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(diǎn)金屬薄膜或者厚膜;化學(xué)氣相沉積(CVD)是典型的化學(xué)方法而等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)是物理與化學(xué)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。福州真空鍍膜工藝真空鍍膜設(shè)備需定期進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。
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。
真空鍍膜技術(shù)的膜層均勻性是一個復(fù)雜而重要的問題,需要從鍍膜設(shè)備、工藝參數(shù)、材料特性以及抽氣系統(tǒng)、磁場控制、氬氣送氣均勻性、溫度控制等多個方面進(jìn)行綜合考慮和優(yōu)化。膜層均勻性是指鍍層在基材表面分布的均勻程度,一個理想的鍍膜應(yīng)該是鍍層厚度一致、無明顯的斑點(diǎn)、條紋或色差,能夠均勻覆蓋整個基材表面。這種均勻性不但影響產(chǎn)品的外觀美觀度,更重要的是直接關(guān)系到產(chǎn)品的功能性和耐用性。例如,在光學(xué)元件中,膜層的不均勻性可能導(dǎo)致光線的散射和吸收,從而降低光學(xué)性能;在電子器件中,膜層的不均勻性可能導(dǎo)致電流分布不均,影響器件的穩(wěn)定性和可靠性。PECVD,是一種利用等離子體在較低溫度下進(jìn)行沉積的一種薄膜生長技術(shù)。
單片反應(yīng)器是一種新型的LPCVD反應(yīng)器,它由一個單片放置的石英盤和一個輻射加熱系統(tǒng)組成,可以實(shí)現(xiàn)更高的沉積精度和更好的沉積性能,適用于高級產(chǎn)品。氣路系統(tǒng):氣路系統(tǒng)是用于向LPCVD反應(yīng)器內(nèi)送入氣相前驅(qū)體和稀釋氣體的設(shè)備,它由氣瓶、閥門、流量計、壓力計、過濾器等組成。氣路系統(tǒng)需要保證氣體的純度、流量、比例和穩(wěn)定性,以控制沉積反應(yīng)的動力學(xué)和動態(tài)。真空系統(tǒng):真空系統(tǒng)是用于將LPCVD反應(yīng)器內(nèi)的壓力降低到所需的工作壓力的設(shè)備,它由真空泵、真空計、閥門等組成。真空系統(tǒng)需要保證反應(yīng)器內(nèi)的壓力范圍、穩(wěn)定性和均勻性,以影響沉積速率和均勻性。控制系統(tǒng):控制系統(tǒng)是用于監(jiān)測和控制LPCVD制程中各個參數(shù)的設(shè)備,它由傳感器、控制器、顯示器等組成??刂葡到y(tǒng)需要保證反應(yīng)器內(nèi)的壓力、溫度、氣體組成等參數(shù)的準(zhǔn)確測量和實(shí)時調(diào)節(jié),以保證沉積質(zhì)量和性能。鍍膜層能明顯提升產(chǎn)品的耐磨性。功率器件真空鍍膜外協(xié)
真空鍍膜技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)的重要支柱。洛陽納米涂層真空鍍膜
衡量沉積質(zhì)量的主要指標(biāo)有以下幾項:指標(biāo)就是均勻度。顧名思義,該指標(biāo)就是衡量沉積薄膜厚度均勻與否的參數(shù)。薄膜沉積和刻蝕工藝一樣,需將整張晶圓放入沉積設(shè)備中。因此,晶圓表面不同角落的沉積涂層有可能厚度不一。高均勻度表明晶圓各區(qū)域形成的薄膜厚度非常均勻。第二個指標(biāo)為臺階覆蓋率(StepCoverage)。如果晶圓表面有斷層或凹凸不平的地方,就不可能形成厚度均勻的薄膜。臺階覆蓋率是考量膜層跨臺階時,在臺階處厚度損失的一個指標(biāo),即跨臺階處的膜層厚度與平坦處膜層厚度的比值。洛陽納米涂層真空鍍膜