LPCVD是低压化学气相沉积(LowPressureChemicalVaporDeposition)的简称,是一种在低压条件下利用气态化合物在基片表面发生化学反应并形成稳定固体薄膜的工艺。LPCVD是一种常用的CVD工艺,与常压CVD(APCVD)、等离子体增强CVD(PECVD)、高密度等离子体CVD(HDPCVD)和原子层沉积(ALD)等其他CVD工艺相比,具有一些独特的特点和优势。LPCVD的原理是利用加热设备作为热源,将基片放置在反应室内,并维持一个低压环境(通常在10-1000Pa之间)。然后向反应室内输送含有所需薄膜材料元素的气体或液体前驱体,使其与基片表面接触并发生热分解或氧化还...
LPCVD设备中的工艺参数之间是相互影响和相互制约的,不能单独考虑或调节。例如,反应温度、压力、流量、种类和比例都会影响反应速率和沉积速率,而沉积速率又会影响薄膜的厚度和时间。因此,为了得到理想的薄膜材料,需要综合考虑各个工艺参数之间的关系和平衡,通过实验或模拟来确定比较好的工艺参数组合。一般来说,LPCVD设备中有以下几种常用的工艺参数优化方法:(1)正交试验法,是指通过设计正交表来安排实验次数和水平,通过分析实验结果来确定各个工艺参数对薄膜性能的影响程度和比较好水平;(2)响应面法,是指通过建立数学模型来描述各个工艺参数与薄膜性能之间的关系,通过求解模型来确定比较好的工艺参数组合;(3)遗...
热氧化是在一定的温度和气体条件下,使硅片表面氧化一定厚度的氧化硅的。主要有干法氧化和湿法氧化,干法氧化是在硅片表面通入氧气,硅片与氧化反应生成氧化硅,氧化速率比较慢,氧化膜厚容易控制。湿法氧化在炉管当中通入氧气和氢气,两者反应生长水蒸气,水蒸气与硅片表面反应生长氧化硅,湿法氧化,速率比较快,可以生长比较厚的薄膜。直流(DC)磁控溅射与气压的关系-在一定范围内提高离化率(尽量小的压强下维持高的离化率)、提高均匀性要增加压强和保证薄膜纯度、提高薄膜附着力要减小压强的矛盾,产生一个平衡。提供一个额外的电子源,而不是从靶阴极获得电子。实现低压溅射(压强小于0.1帕)。射频(RF)磁控溅射特点-射频方法...
栅极氧化介电层除了纯二氧化硅薄膜,也会用到氮氧化硅作为介质层,之所以用氮氧化硅来作为栅极氧化介电层,一方面是因为跟二氧化硅比,氮氧化硅具有较高的介电常数,在相同的等效二氧化硅厚度下,其栅极漏电流会降低;另一方面,氮氧化硅中的氮对PMOS多晶硅中硼元素有较好的阻挡作用,它可以防止离子注入和随后的热处理过程中,硼元素穿过栅极氧化层到沟道,引起沟道掺杂浓度的变化,从而影响阈值电压的控制。作为栅极氧化介电层的氮氧化硅必须要有比较好的薄膜特性及工艺可控性,所以一般的工艺是先形成一层致密的、很薄的、高质量的二氧化硅层,然后通过对二氧化硅的氮化来实现的。真空镀膜技术为产品提供可靠保护。真空镀膜设备对于PEC...
LPCVD是低压化学气相沉积(LowPressureChemicalVaporDeposition)的简称,是一种在低压条件下利用气态化合物在基片表面发生化学反应并形成稳定固体薄膜的工艺。LPCVD是一种常用的CVD工艺,与常压CVD(APCVD)、等离子体增强CVD(PECVD)、高密度等离子体CVD(HDPCVD)和原子层沉积(ALD)等其他CVD工艺相比,具有一些独特的特点和优势。LPCVD的原理是利用加热设备作为热源,将基片放置在反应室内,并维持一个低压环境(通常在10-1000Pa之间)。然后向反应室内输送含有所需薄膜材料元素的气体或液体前驱体,使其与基片表面接触并发生热分解或氧化还...
LPCVD设备可以沉积多种类型的薄膜材料,如多晶硅、氮化硅、氧化硅、碳化硅等。设备通常由以下几个部分组成:真空系统、气体输送系统、反应室、加热系统、温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等。LPCVD设备的缺点主要有以下几点:(1)由于高温条件下衬底材料会发生热膨胀和热应力,使得衬底材料可能出现变形、开裂、弯曲等问题;(2)由于高温条件下衬底材料会发生热扩散和热反应,使得衬底材料可能出现杂质掺杂、界面反应、相变等问题;(3)由于高温条件下气体前驱体会发生热分解和热聚合,使得气体前驱体可能出现不稳定性、副反应、沉积速率降低等问题;(4)LPCVD设备需要较大的真空泵和加热功率,使得设备成本和运...
LPCVD技术在未来还有可能与其他技术相结合,形成新的沉积技术,以满足不同领域的需求。例如,LPCVD技术可以与等离子体辅助技术相结合,形成等离子体辅助LPCVD(PLPCVD)技术,以实现更低的沉积温度、更快的沉积速率、更好的薄膜质量和性能等。又如,LPCVD技术可以与原子层沉积(ALD)技术相结合,形成原子层LPCVD(ALLPCVD)技术,以实现更高的厚度精度、更好的均匀性、更好的界面质量和兼容性等。因此,LPCVD技术在未来还有可能产生新的变化和创新,为各种领域提供更多的可能性和机遇。薄膜中存在的各种缺陷是产生本征应力的主要原因,这些缺陷一般都是非平衡缺陷,但需要外界给予活化能。大连真...
高频淀积的薄膜,其均匀性明显好于低频,这时因为当射频电源频率较低时,靠近极板边缘的电场较弱,其淀积速度会低于极板中心区域,而频率高时则边缘和中心区域的差别会变小。4.射频功率,射频的功率越大离子的轰击能量就越大,有利于淀积膜质量的改善。因为功率的增加会增强气体中自由基的浓度,使淀积速率随功率直线上升,当功率增加到一定程度,反应气体完全电离,自由基达到饱和,淀积速率则趋于稳定。5.气压,形成等离子体时,气体压力过大,单位内的反应气体增加,因此速率增大,但同时气压过高,平均自由程减少,不利于淀积膜对台阶的覆盖。气压太低会影响薄膜的淀积机理,导致薄膜的致密度下降,容易形成针状态缺陷;气压过高时,等离...
首先,通过一个电子枪生成一个高能电子束。电子枪一般包括一个发射电子的热阴极(通常是加热的钨丝)和一个加速电子的阳极。电子枪的工作是通过电场和磁场将电子束引导并加速到目标材料。电子束撞击目标材料,将其能量转化为热能,使目标材料加热到蒸发温度。蒸发的材料原子或分子在真空中飞行到基板表面,并在那里冷凝,形成薄膜。因为这个过程在真空中进行,所以蒸发的原子或分子在飞行过程中基本不会与其他气体分子相互作用,这有助于形成高质量的薄膜。与其他低成本的PVD工艺相比,电子束蒸发还具有非常高的材料利用效率。电子束系统加热目标源材料,而不是整个坩埚,从而降低了坩埚的污染程度。通过将能量集中在目标而不是整个真空室上,...
LPCVD设备的设备构造主要包括以下几个部分:真空系统、气体输送系统、反应室、加热系统、温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等。LPCVD设备的发展趋势主要有以下几点:(1)为了降低衬底材料的热损伤和热预算,提高沉积速率和产能,开发新型的低温LPCVD方法,如等离子体增强LPCVD(PE-LPCVD)、激光辅助LPCVD(LA-LPCVD)、热辐射辅助LPCVD(RA-LPCVD)等;(2)为了提高薄膜材料的质量和性能,开发新型的高纯度和高结晶度的LPCVD方法,如超高真空LPCVD(UHV-LPCVD)、分子束外延LPCVD(MBE-LPCVD)、原子层沉积LPCVD(ALD-LPCVD...
LPCVD技术是一种在低压下进行化学气相沉积的技术,它有以下几个优点高质量:LPCVD技术可以在低压下进行高温沉积,使得气相前驱体与衬底表面发生充分且均匀的化学反应,形成高纯度、低缺陷密度、低氢含量、低应力等特点的薄膜材料。高均匀性:LPCVD技术可以在低压下进行大面积沉积,使得气相前驱体在衬底表面上有较长的停留时间和较大的扩散距离,形成高均匀性和高一致性的薄膜材料。高精度:LPCVD技术可以通过调节压力、温度、气体流量和时间等参数来控制沉积速率和厚度,形成高精度和可重复性的薄膜材料。高效率:LPCVD技术可以采用批量装载和连续送气的方式来进行沉积。镀膜层在真空条件下均匀附着于基材。西安真空镀...
LPCVD设备中较少用的是旋转式LPCVD设备和行星式LPCVD设备,因为其具有结构复杂、操作困难、沉积速率低、产能小等缺点。旋转式LPCVD设备和行星式LPCVD设备的主要优点是可以通过旋转衬底来改善薄膜的均匀性和厚度分布。旋转式LPCVD设备和行星式LPCVD设备可以根据不同的旋转方式进行分类。常见的分类有以下几种:(1)单轴旋转式LPCVD设备,是指衬底只围绕一个轴旋转;(2)双轴旋转式LPCVD设备,是指衬底围绕两个轴旋转;(3)多轴旋转式LPCVD设备,是指衬底围绕多个轴旋转。镀膜层能明显提升产品的抗冲击性能。湖北功率器件真空镀膜通过PVD制备的薄膜通常存在应力问题,不同材料与衬底间...
电磁对准是使用磁场来改变和控制电子束的方向的过程。在电子束蒸发中,可能需要改变电子束的方向,以确保它准确地撞击到目标材料。这通常通过调整电子枪周围的磁场来实现,这个磁场会使电子束沿着特定的路径移动,从而改变其方向。电子束的能量和焦点可以通过调整电子枪的电压和磁场来控制,从而允许对沉积过程进行精细的控制。例如,可以通过调整电子束的能量来控制蒸发的速度,通过调整电子束的焦点来控制蒸发区域的大小。在蒸镀过程中,石英晶体控制(QuartzCrystalControl)是一种常用的技术,用于精确测量和控制薄膜的厚度。它基于石英晶体微平衡器的原理,这是一种高精度的质量测量设备。石英晶体微平衡器的工作原理是...
衡量沉积质量的主要指标有以下几项:指标就是均匀度。顾名思义,该指标就是衡量沉积薄膜厚度均匀与否的参数。薄膜沉积和刻蚀工艺一样,需将整张晶圆放入沉积设备中。因此,晶圆表面不同角落的沉积涂层有可能厚度不一。高均匀度表明晶圆各区域形成的薄膜厚度非常均匀。第二个指标为台阶覆盖率(StepCoverage)。如果晶圆表面有断层或凹凸不平的地方,就不可能形成厚度均匀的薄膜。台阶覆盖率是考量膜层跨台阶时,在台阶处厚度损失的一个指标,即跨台阶处的膜层厚度与平坦处膜层厚度的比值。化学气相沉积技术是把含有构成薄膜元素的单质气体或化合物供给基体。宁波UV真空镀膜电介质在集成电路中主要提供器件、栅极和金属互连间的绝缘...
LPCVD设备可以沉积多种类型的薄膜材料,如多晶硅、氮化硅、氧化硅、碳化硅等。设备通常由以下几个部分组成:真空系统、气体输送系统、反应室、加热系统、温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等。LPCVD设备的缺点主要有以下几点:(1)由于高温条件下衬底材料会发生热膨胀和热应力,使得衬底材料可能出现变形、开裂、弯曲等问题;(2)由于高温条件下衬底材料会发生热扩散和热反应,使得衬底材料可能出现杂质掺杂、界面反应、相变等问题;(3)由于高温条件下气体前驱体会发生热分解和热聚合,使得气体前驱体可能出现不稳定性、副反应、沉积速率降低等问题;(4)LPCVD设备需要较大的真空泵和加热功率,使得设备成本和运...
通常在磁控溅射制备薄膜时,可以通过观察氩气激发产生的等离子体的颜色来大致判断所沉积的薄膜是否符合要求,如若设备腔室内混入其他组分的气体,则在溅射过程中会产生明显不同于氩气等离子体的暗红色,若混入少量氧气,则会呈现较为明亮的淡红色。也可根据所制备的薄膜颜色初步判断其成分,例如硅薄膜应当呈现明显的灰黑色,而当含有少量氧时,薄膜的颜色则会呈现偏透明的红棕色,含有少量氮元素时则会显现偏紫色。氧化铟锡(ITO)是一种优良的导电薄膜,是由氧化铟和氧化锡按一定比例混合组成的氧化物,主要用于液晶显示、触摸屏、光学薄膜等方面。其中氧化铟和氧化锡的比例通常为90:10,当调节两种组分不同比例时,也可以得到不同性能...
在真空中把金属、合金或化合物进行蒸发(或溅射),使其沉积在被涂覆的物体(称基片、基板或基体)上的方法称为真空镀膜法。真空蒸镀简称蒸镀,是在真空条件下,用一定的方法加热锻膜材料(简称膜料)使之气化,并沉积在工件表面形成固态薄膜。以动量传递的方法,用荷能粒子轰击材料表面,使其表面原子获得足够的能量而飞逸出来的过程称为溅射。离子镀膜技术简称离子镀,离子镀是在真空条件下,利用气体放电使气体或被蒸发物质部分电离,在气体离子或被蒸发物质离子轰击作用的同时把蒸发物质或其反应产物沉积在基片上。电阻加热蒸镀是用丝状或片状的钨、钼、钽高熔点金属做成适当形状的蒸发源,将膜料放在其中,接通电源,电阻直接加热膜料而使其...
介质薄膜是重要的半导体薄膜之一。它可用作电路间的绝缘层,掩蔽半导体主要元件的相互扩散和漏电现象,从而进一步改善半导体操作性能的可靠性;它还可用作保护膜,在半导体制程的环节生成保护膜,保护芯片不受外部冲击;或用作隔离膜,在堆叠一层层元件后进行刻蚀时,防止无需移除的部分被刻蚀。浅槽隔离(STI,ShallowTrenchIsolation)和金属层间电介质层(就是典型的例子。沉积材料主要有二氧化硅(SiO2),碳化硅(SiC)和氮化硅(SiN)等。真空镀膜技术可用于制造光学镜片。UV真空镀膜厂影响靶中毒的因素主要是反应气体和溅射气体的比例,反应气体过量就会导致靶中毒。反应溅射工艺进行过程中靶表面溅...
电子束蒸发是目前真空镀膜技术中一种成熟且主要的镀膜方法,它解决了电阻加热方式中钨舟材料与蒸镀源材料直接接触容易互混的问题。同时在同一蒸发沉积装置中可以安置多个坩埚,实现同时或分别蒸发,沉积多种不同的物质。通过电子束蒸发,任何材料都可以被蒸发,不同材料需要采用不同类型的坩埚以获得所要达到的蒸发速率。电子束蒸发可以蒸发高熔点材料,比一般电阻加热蒸发热效率高、束流密度大、蒸发速度快,制成的薄膜纯度高、质量好,通过晶振控制,厚度可以较准确地控制,可以广泛应用于制备高纯薄膜和各种光学材料薄膜。电子束蒸发的金属粒子只能考自身能量附着在衬底表面,台阶覆盖性比较差,如果需要追求台阶覆盖性和薄膜粘附力,建议使用...
涂敷在透明光学元件表面、用来消除或减弱反射光以达增透目的的光学薄膜。又称增透膜。简单的减反射膜是单层介质膜,其折射率一般介于空气折射率和光学元件折射率之间,使用普遍的介质膜材料为氟化镁。减反射膜的工作原理是基于薄膜干涉原理。入射光在介质膜两表面反射后得两束相干光,选择折射率适当的介质膜材料,可使两束相干光的振幅接近相等,再控制薄膜厚度,使两相干光的光程差满足干涉极小条件,此时反射光能量将完全消除或减弱。反射能量的大小是由光波在介质膜表面的边界条件确定,适当条件下可完全没有反射光或只有很弱的反射光。镀膜层能明显提升产品的耐磨性。河南真空镀膜加工厂商PVD镀膜(离子镀膜)技术,其具体原理是在真空条...
LPCVD设备的基本原理是利用化学气相沉积(CVD)的方法,在低压(通常为0.1-10Torr)和高温(通常为500-1200℃)的条件下,将含有所需元素的气体前驱体引入反应室,在衬底表面发生化学反应,形成所需的薄膜材料。LPCVD设备的优点主要有以下几点:(1)由于低压条件下气体分子的平均自由程较长,使得气体在反应室内的分布更加均匀,从而提高了薄膜的均匀性和重复性;(2)低压条件下气体分子与衬底表面的碰撞频率较低,使得反应速率主要受表面反应速率控制,从而提高了薄膜的纯度和结晶性;(3)低压条件下气体分子与反应室壁面的碰撞频率较低,使得反应室壁面上沉积的材料较少,从而降低了颗粒污染和清洗频率;...
LPCVD是低压化学气相沉积(LowPressureChemicalVaporDeposition)的简称,是一种在低压条件下利用气态化合物在基片表面发生化学反应并形成稳定固体薄膜的工艺。LPCVD是一种常用的CVD工艺,与常压CVD(APCVD)、等离子体增强CVD(PECVD)、高密度等离子体CVD(HDPCVD)和原子层沉积(ALD)等其他CVD工艺相比,具有一些独特的特点和优势。LPCVD的原理是利用加热设备作为热源,将基片放置在反应室内,并维持一个低压环境(通常在10-1000Pa之间)。然后向反应室内输送含有所需薄膜材料元素的气体或液体前驱体,使其与基片表面接触并发生热分解或氧化还...
使用PECVD,高能电子可以将气体分子激发到足够活跃的状态,使得在相对低温下就能发生化学反应。这对于敏感于高温或者不能承受高温处理的材料(如塑料)来说是一个重要的优势。等离子体中的反应物质具有很高的动能,可以使得它们在各种表面,包括垂直和倾斜的表面上发生化学反应。这就使得PECVD可以在基板的全范围内,包括难以接触的区域,形成高质量的薄膜。在PECVD过程中,射频能量引发原料气体形成等离子体。这个等离子体由高能电子和离子组成,它们能够在各种表面进行化学反应。这就使得反应物质能够均匀地分布在整个基板上,从而形成均匀的薄膜。且PECVD可以在相对低温下进行,因此基板上的热效应对薄膜的形成影响较小。...
对于PECVD如果成膜质量差,则主要由一下几项因素造成:1.样片表面清洁度差,检查样品表面是否清洁。2.工艺腔体清洁度差,清洗工艺腔体。3.样品温度异常,检查温控系统是否正常,校准测温热电偶。4.膜淀积过程中压力异常,检查腔体真空系统漏率。5.射频功率设置不合理,检查射频电源,调整设置功率。影响PECVD工艺质量的因素主要有以下几个方面:1.起辉电压:间距的选择应使起辉电压尽量低,以降低等离子电位,减少对衬底的损伤。2.极板间距和腔体气压:极板间距较大时,对衬底的损伤较小,但间距不宜过大,否则会加重电场的边缘效应,影响淀积的均匀性。反应腔体的尺寸可以增加生产率,但是也会对厚度的均匀性产生影响。...
电介质在集成电路中主要提供器件、栅极和金属互连间的绝缘,选择的材料主要是氧化硅和氮化硅等。氧化硅薄膜可以通过热氧化、化学气相沉积和原子层沉积法的方法获得。如果按照压力来区分的话,热氧化一般为常压氧化工艺,快速热氧化等。化学气相沉积法一般有低压化学气相沉积氧化工艺,半大气压气相沉积氧化工艺,增强等离子体化学气相层积等。在热氧化工艺中,主要使用的氧源是气体氧气、水等,而硅源则是单晶硅衬底或多晶硅、非晶硅等。氧气会消耗硅(Si),多晶硅(Poly)产生氧化,通常二氧化硅的厚度会消耗0.54倍的硅,而消耗的多晶硅则相对少些。这个特性决定了热氧化工艺只能应用在侧墙工艺形成之前的氧化硅薄膜中。镀膜层在真空...
热氧化是在一定的温度和气体条件下,使硅片表面氧化一定厚度的氧化硅的。主要有干法氧化和湿法氧化,干法氧化是在硅片表面通入氧气,硅片与氧化反应生成氧化硅,氧化速率比较慢,氧化膜厚容易控制。湿法氧化在炉管当中通入氧气和氢气,两者反应生长水蒸气,水蒸气与硅片表面反应生长氧化硅,湿法氧化,速率比较快,可以生长比较厚的薄膜。直流(DC)磁控溅射与气压的关系-在一定范围内提高离化率(尽量小的压强下维持高的离化率)、提高均匀性要增加压强和保证薄膜纯度、提高薄膜附着力要减小压强的矛盾,产生一个平衡。提供一个额外的电子源,而不是从靶阴极获得电子。实现低压溅射(压强小于0.1帕)。射频(RF)磁控溅射特点-射频方法...
电子束蒸发蒸镀如钨(W)、钼(Mo)等高熔点材料,需要在坩埚的结构上做一定的改进。高熔点的材料采用锭或者颗粒状放在坩埚当中,因为水冷坩埚导热过快,材料难以达到其蒸发的温度。经过实验的验证,蒸发高熔点的材料可以用薄片来蒸镀,将1mm材料薄片架空于碳坩埚上沿,薄片只能通过坩埚边沿来导热,散热速率慢,有利于达到蒸发的熔点。采用此方法可满足蒸镀50nm以下的材料薄膜。PVD(气相沉积)镀膜技术主要分为三类,真空蒸发镀膜、真空溅射镀和真空离子镀膜。对应于PVD技术的三个分类,相应的真空镀膜设备也就有真空蒸发镀膜机、真空溅射镀膜机和真空离子镀膜机这三种。近十多年来,真空离子镀膜技术的发展是快的,它已经成为...
PVD镀膜(离子镀膜)技术,其具体原理是在真空条件下,采用低电压、大电流的电弧放电技术,利用气体放电使靶材蒸发并使被蒸发物质与气体都发生电离,利用电场的加速作用,使被蒸发物质及其反应产物沉积在工件上。特点,采用PVD镀膜技术镀出的膜层,具有高硬度、高耐磨性(低摩擦系数)、很好的耐腐蚀性和化学稳定性等特点,膜层的寿命更长;同时膜层能够大幅度提高工件的外观装饰性能。PVD镀膜能够镀出的膜层种类,PVD镀膜技术是一种能够真正获得微米级镀层且无污染的环保型表面处理方法,它能够制备各种单一金属膜(如铝、钛、锆、铬等),氮化物膜(TiN、ZrN、CrN、TiAlN)和碳化物膜(TiC、TiCN),以及氧化...
通常在真空镀膜中制备的薄膜与衬底的粘附主要与一下几个因素有关:1.衬底表面的清洁度;2.制备时腔体的本底真空度;3.衬底表面的预处理。衬底的清洁度会严重影响薄膜的粘附力,也可能导致制备的薄膜在脏污处出现应力集中甚至导致开裂;设备的本底真空也是影响粘附力的重要5因素,对于磁控溅射来说,通常要保证设备的本底真空尽量低于5E-6Torr;对于某些衬底表面,通常可以使用等离子体对其进行预处理,也能很大程度增加薄膜的粘附力。热氧化是在一定的温度和气体条件下,使硅片表面氧化一定厚度的氧化硅的。主要有干法氧化和湿法氧化。驻马店UV光固化真空镀膜目前认为溅射现象是弹性碰撞的直接结果,溅射完全是动能的交换过程。...
反应溅射是在溅射镀膜中,引入某些活性反应气体与溅射成不同于靶材的化合物薄膜。反应气体有O2、N2、CH4等。反应溅射的靶材可以是纯金属,也可以是化合物,反应溅射也可采用磁控溅射。如氮化铝薄膜可以采用磁控溅射铝靶材,气体通入一比一的氩气和氮气,反应溅射的优点是比直接溅射氮化铝靶材时间更快。磁控溅射可改变工作气体与氩气比例从而进行反应溅射,例如使用Si靶材,通入一定比例的N2,氩气作为工作气体,而氮气作为反应气体,能得到SiNx薄膜。通入氧气与氮气从而获得各种材料的氧化物与氮化物薄膜,通过改变反应气体与工作气体的比例也能对溅射速率进行调整,薄膜内组分也能相应调整。但反应气体过量时可能会造成靶中毒。...