惠州UV真空鍍膜

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2025-07-31

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)猓磻?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。鍍膜層厚度可通過(guò)調(diào)整參數(shù)精確控制?;葜軺V真空鍍膜

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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)用的器件大連納米涂層真空鍍膜LPCVD設(shè)備可以沉積多種類型的薄膜材料,如多晶硅、氮化硅、氧化硅、碳化硅等。

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電子束真空鍍膜的物理過(guò)程:物理的氣相沉積技術(shù)的基本原理可分為三個(gè)工藝步驟:(1)電子束激發(fā)鍍膜材料金屬顆粒的氣化:即鍍膜材料的蒸發(fā)、升華從而形成氣化源,(2)鍍膜材料粒子((原子、分子或離子)的遷移:由氣化源供出原子、分子或離子(原子團(tuán)、分子團(tuán)或離子團(tuán))經(jīng)過(guò)碰撞,產(chǎn)生多種反應(yīng)。(3)鍍膜材料粒子在基片表面的沉積。LPCVD反應(yīng)的能量源是熱能,通常其溫度在500℃-1000℃之間,壓力在0.1Torr-2Torr以內(nèi),影響其沉積反應(yīng)的主要參數(shù)是溫度、壓力和氣體流量,它的主要特征是因?yàn)樵诘蛪涵h(huán)境下,反應(yīng)氣體的平均自由程及擴(kuò)散系數(shù)變大,膜厚均勻性好、臺(tái)階覆蓋性好。目前采用LPCVD工藝制作的主要材料有:多晶硅、單晶硅、非晶硅、氮化硅等。

LPCVD設(shè)備中除了工藝參數(shù)外,還有一些其他因素會(huì)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(zhǔn)等因素,會(huì)影響設(shè)備的穩(wěn)定性、精確性、可靠性等指標(biāo);(2)環(huán)境條件如溫度、濕度、氣壓、灰塵等因素,會(huì)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(yàn)、操作規(guī)范等因素,會(huì)影響設(shè)備的使用效率、安全性、一致性等指標(biāo)。因此,為了保證薄膜材料的質(zhì)量和性能,需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期的檢查、維護(hù)、修理等工作,同時(shí)需要對(duì)環(huán)境條件進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制,以及對(duì)操作人員進(jìn)行培訓(xùn)和考核等工作。真空鍍膜設(shè)備需精確控制溫度和壓力。

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LPCVD設(shè)備中還有一個(gè)重要的工藝參數(shù)是氣體前驅(qū)體的流量,因?yàn)樗灿绊懥朔磻?yīng)速率、反應(yīng)機(jī)理、反應(yīng)產(chǎn)物、反應(yīng)選擇性等方面。一般來(lái)說(shuō),流量越大,氣體在反應(yīng)室內(nèi)的濃度越高,反應(yīng)速率越快,沉積速率越高;流量越小,氣體在反應(yīng)室內(nèi)的濃度越低,反應(yīng)速率越慢,沉積速率越低。但是,并不是流量越大越好,因?yàn)檫^(guò)大的流量也會(huì)帶來(lái)一些不利的影響。例如,過(guò)大的流量會(huì)導(dǎo)致氣體在反應(yīng)室內(nèi)的停留時(shí)間縮短,從而降低沉積效率或增加副產(chǎn)物;過(guò)大的流量會(huì)導(dǎo)致氣體在反應(yīng)室內(nèi)的流動(dòng)紊亂,從而降低薄膜的均勻性或質(zhì)量;過(guò)大的流量會(huì)導(dǎo)致氣體前驅(qū)體之間或與襯底材料之間的競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)增加,從而改變反應(yīng)機(jī)理或反應(yīng)選擇性。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。鄭州真空鍍膜工藝

真空鍍膜在航空航天領(lǐng)域有重要應(yīng)用。惠州UV真空鍍膜

加熱:通過(guò)外部加熱源(如電阻絲、電磁感應(yīng)等)對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行加熱,將反應(yīng)器內(nèi)的溫度升高到所需的工作溫度,一般在3001200攝氏度之間。加熱的目的是促進(jìn)氣相前驅(qū)體與襯底表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成固相薄膜。送氣:通過(guò)氣路系統(tǒng)向反應(yīng)器內(nèi)送入氣相前驅(qū)體和稀釋氣體,如SiH4、NH3、N2、O2等。送氣的流量、比例和時(shí)間需要根據(jù)不同的沉積材料和厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)。送氣的目的是提供沉積所需的原料和控制沉積反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)。沉積:在給定的壓力、溫度和氣體條件下,氣相前驅(qū)體與襯底表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成固相薄膜,并釋放出副產(chǎn)物。沉積過(guò)程中需要監(jiān)測(cè)和控制反應(yīng)器內(nèi)的壓力、溫度和氣體組成,以保證沉積質(zhì)量和性能。卸載:在沉積完成后,停止送氣并降低溫度,將反應(yīng)器內(nèi)的壓力恢復(fù)到大氣壓,并將沉積好的襯底從反應(yīng)器中取出。卸載時(shí)需要注意避免溫度沖擊和污染物接觸,以防止薄膜損傷或變質(zhì)。惠州UV真空鍍膜