LPCVD设备中较新的是垂直式LPCVD设备,因为其具有结构紧凑、气体分布均匀、薄膜厚度一致、颗粒污染少等优点。垂直式LPCVD设备可以根据不同的气体流动方式进行分类。常见的分类有以下几种:(1)层流式垂直LPCVD设备,是指气体从反应室下方进入,沿着垂直方向平行流动,从反应室上方排出;(2)湍流式垂直LPCVD设备,是指气体从反应室下方进入,沿着垂直方向紊乱流动,从反应室上方排出;(3)对流式垂直LPCVD设备,是指气体从反应室下方进入,沿着垂直方向循环流动,从反应室下方排出。真空镀膜设备需精确控制温度和压力。广东光学真空镀膜
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原反应,从而在基片表面沉积出所需的薄膜材料。LPCVD可以沉积多种类型的薄膜材料,如多晶硅、氮化硅、氧化硅、氧化铝、二硫化钼等。云南真空镀膜平台真空镀膜技术保证了零件的耐腐蚀性。
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)遗传算法法,是指通过模拟自然选择和遗传变异等过程来搜索比较好的工艺参数组合。
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蒸发。PECVD主要应用在芯片制造、太阳能电池、光伏等领域。
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。真空镀膜技术在汽车行业中应用普遍。洛阳真空镀膜工艺流程
衡量沉积质量的主要指标有均匀度、台阶覆盖率、沟槽填充程度。广东光学真空镀膜
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,它已经成为当今先进的表面处理方式之一。我们通常所说的PVD镀膜,指的就是真空离子镀膜;通常所说的PVD镀膜机,指的也就是真空离子镀膜机。广东光学真空镀膜