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。这进一步有助于保持薄膜的均匀性。真空镀膜设备需精确控制温度和压力。镇江真空镀膜厂

沉积工艺也可分为化学气相沉积和物理的气相沉积。CVD的优点是速率快,且由于在晶圆表面发生化学反应,拥有台阶覆盖率。但从上述化学方程式中不难看出,其缺点就是产生副产物废气。在半导体制程中,很难将这些废气完全排出,难免会参杂些不纯物质。因此,CVD多用于不需要精确把控材料特性的沉积涂层,如沉积各种消耗性的膜层(硬掩模)或各种厚绝缘薄膜等。PVD则向晶圆表面直接轰击要沉积的材料。也就是说,如果想在晶圆表面沉积A物质,则需将A物质气化后,使其沉积到晶圆表面。常用的PVD方法有溅射,这在刻蚀工艺中也曾涉及过。在这种方法中,我们先向A物质靶材轰击离子束(主要采用惰性气体),使A物质粒子溅射出来,再将脱落的粒子转移至硅片表面,并形成薄膜。PVD的优点是无副产物,沉积薄膜的纯度高,且还可以沉积钨(W)、钴(Co)等无反应能力的纯净物材料。因此,多用于纯净物的金属布线。商丘真空镀膜仪真空镀膜过程需严格监控镀膜速度。

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的ITO,ITO薄膜通常由电子束蒸发和磁控溅射制备,根据使用场景,在制备ITO薄膜的工艺过程中进行调控也可制得不同满足需求的ITO薄膜
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。真空镀膜设备需定期进行维护保养。

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,等离子体的聚合反应明显增强,导致生长网络规则度下降,缺陷也会增加;6.衬底温度,衬底温度对薄膜质量的影响主要在于局域态密度、电子迁移率以及膜的光学性能,衬底温度的提高有利于薄膜表面悬挂键的补偿,使薄膜的缺陷密度下降。衬底温度对淀积速率的影响小,但对薄膜的质量影响很大。温度越高,淀积膜的致密性越大,高温增强了表面反应,改善了膜的成分LPCVD主要特征是因为在低压环境下,反应气体的平均自由程及扩散系数变大,膜厚均匀性好、台阶覆盖性好。镇江真空镀膜厂
镀膜技术可用于制造高性能传感器。镇江真空镀膜厂
通过PVD制备的薄膜通常存在应力问题,不同材料与衬底间可能存在压应力或张应力,在多层膜结构中可能同时存在多种形式的应力。薄膜应力的起源是薄膜生长过程中的某种结构不完整性(杂质、空位、晶粒边界、错位等)、表面能态的存在、薄膜与基底界面间的晶格错配等。PVD镀膜(离子镀膜)技术的主要特点和优势—和真空蒸发镀膜真空溅射镀膜相比较,PVD离子镀膜具有如下优点:膜层与工件表面的结合力强,更加持久和耐磨、离子的绕射性能好,能够镀形状复杂的工件、膜层沉积速率快,生产效率高、可镀膜层种类广、膜层性能稳定、安全性高。镇江真空镀膜厂