反應濺射是在濺射鍍膜中,引入某些活性反應氣體與濺射成不同于靶材的化合物薄膜。反應氣體有O2、N2、CH4等。反應濺射的靶材可以是純金屬,也可以是化合物,反應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氣,反應濺射的優(yōu)點是比直接濺射氮化鋁靶材時間更快。磁控濺射可改變工作氣體與氬氣比例從而進行反應濺射,例如使用Si靶材,通入一定比例的N2,氬氣作為工作氣體,而氮氣作為反應氣體,能得到SiNx薄膜。通入氧氣與氮氣從而獲得各種材料的氧化物與氮化物薄膜,通過改變反應氣體與工作氣體的比例也能對濺射速率進行調整,薄膜內組分也能相應調整。但反應氣體過量時可能會造成靶中毒。鍍膜過程需在高度真空環(huán)境中進行。淮南來料真空鍍膜
LPCVD設備中除了工藝參數外,還有一些其他因素會影響薄膜材料的質量和性能。例如:(1)設備本身的結構、材料、清潔、校準等因素,會影響設備的穩(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,會影響設備的工作狀態(tài)、氣體的性質、反應的平衡等因素;(3)操作人員的技能、經驗、操作規(guī)范等因素,會影響設備的使用效率、安全性、一致性等指標。因此,為了保證薄膜材料的質量和性能,需要對設備進行定期的檢查、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和考核等工作。云浮真空鍍膜機真空鍍膜能賦予材料特殊的光學性能。
LPCVD設備中重要的工藝參數之一是反應溫度,因為它直接影響了反應速率、反應機理、反應產物、反應選擇性等方面。一般來說,反應溫度越高,反應速率越快,沉積速率越高;反應溫度越低,反應速率越慢,沉積速率越低。但是,并不是反應溫度越高越好,因為過高的反應溫度也會帶來一些不利的影響。例如,過高的反應溫度會導致氣體前驅體過早分解或聚合,從而降低沉積效率或增加副產物;過高的反應溫度會導致襯底材料發(fā)生熱損傷或熱擴散,從而降低襯底質量或改變襯底特性;過高的反應溫度會導致薄膜材料發(fā)生結晶或相變,從而改變薄膜結構或性能。
加熱:通過外部加熱源(如電阻絲、電磁感應等)對反應器進行加熱,將反應器內的溫度升高到所需的工作溫度,一般在3001200攝氏度之間。加熱的目的是促進氣相前驅體與襯底表面發(fā)生化學反應,形成固相薄膜。送氣:通過氣路系統(tǒng)向反應器內送入氣相前驅體和稀釋氣體,如SiH4、NH3、N2、O2等。送氣的流量、比例和時間需要根據不同的沉積材料和厚度進行調節(jié)。送氣的目的是提供沉積所需的原料和控制沉積反應的動力學。沉積:在給定的壓力、溫度和氣體條件下,氣相前驅體與襯底表面發(fā)生化學反應,形成固相薄膜,并釋放出副產物。沉積過程中需要監(jiān)測和控制反應器內的壓力、溫度和氣體組成,以保證沉積質量和性能。卸載:在沉積完成后,停止送氣并降低溫度,將反應器內的壓力恢復到大氣壓,并將沉積好的襯底從反應器中取出。卸載時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。真空鍍膜過程中需避免鍍膜材料污染。
電子束真空鍍膜的物理過程:物理的氣相沉積技術的基本原理可分為三個工藝步驟:(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、分子團或離子團)經過碰撞,產生多種反應。(3)鍍膜材料粒子在基片表面的沉積。LPCVD反應的能量源是熱能,通常其溫度在500℃-1000℃之間,壓力在0.1Torr-2Torr以內,影響其沉積反應的主要參數是溫度、壓力和氣體流量,它的主要特征是因為在低壓環(huán)境下,反應氣體的平均自由程及擴散系數變大,膜厚均勻性好、臺階覆蓋性好。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。真空鍍膜在航空航天領域有重要應用。浙江真空鍍膜廠
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?;茨蟻砹险婵斟兡?/p>
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,擁有臺階覆蓋率。但從上述化學方程式中不難看出,其缺點就是產生副產物廢氣。在半導體制程中,很難將這些廢氣完全排出,難免會參雜些不純物質。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,則需將A物質氣化后,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物質靶材轟擊離子束(主要采用惰性氣體),使A物質粒子濺射出來,再將脫落的粒子轉移至硅片表面,并形成薄膜。PVD的優(yōu)點是無副產物,沉積薄膜的純度高,且還可以沉積鎢(W)、鈷(Co)等無反應能力的純凈物材料。因此,多用于純凈物的金屬布線。淮南來料真空鍍膜