沈陽(yáng)真空鍍膜工藝流程

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2025-08-18

LPCVD是低壓化學(xué)氣相沉積(LowPressureChemicalVaporDeposition)的簡(jiǎn)稱(chēng),是一種在低壓條件下利用氣態(tài)化合物在基片表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并形成穩(wěn)定固體薄膜的工藝。LPCVD是一種常用的CVD工藝,與常壓CVD(APCVD)、等離子體增強(qiáng)CVD(PECVD)、高密度等離子體CVD(HDPCVD)和原子層沉積(ALD)等其他CVD工藝相比,具有一些獨(dú)特的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。LPCVD的原理是利用加熱設(shè)備作為熱源,將基片放置在反應(yīng)室內(nèi),并維持一個(gè)低壓環(huán)境(通常在10-1000Pa之間)。然后向反應(yīng)室內(nèi)輸送含有所需薄膜材料元素的氣體或液體前驅(qū)體,使其與基片表面接觸并發(fā)生熱分解或氧化還原反應(yīng),從而在基片表面沉積出所需的薄膜材料。LPCVD可以沉積多種類(lèi)型的薄膜材料,如多晶硅、氮化硅、氧化硅、氧化鋁、二硫化鉬等。鍍膜層能有效提升產(chǎn)品的化學(xué)穩(wěn)定性。沈陽(yáng)真空鍍膜工藝流程

沈陽(yáng)真空鍍膜工藝流程,真空鍍膜

LPCVD設(shè)備中的薄膜材料在各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。例如:(1)多晶硅薄膜在微電子和太陽(yáng)能領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用,如作為半導(dǎo)體器件的源漏極或柵極材料,或作為太陽(yáng)能電池的吸收層或窗口層材料;(2)氮化硅薄膜在光電子和微機(jī)電領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用,如作為光纖或波導(dǎo)的折射率匹配層或包層材料,或作為微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的結(jié)構(gòu)層材料;(3)氧化硅薄膜在集成電路和傳感器領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用,如作為金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(MOSFET)的柵介質(zhì)層或通道層材料,或作為氣體傳感器或生物傳感器的敏感層或保護(hù)層材料;(4)碳化硅薄膜在高溫、高功率、高頻率領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用,如作為功率器件或微波器件的基底材料或通道材料寶雞來(lái)料真空鍍膜真空鍍膜在電子產(chǎn)品中不可或缺。

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通常在真空鍍膜中制備的薄膜與襯底的粘附主要與一下幾個(gè)因素有關(guān):1.襯底表面的清潔度;2.制備時(shí)腔體的本底真空度;3.襯底表面的預(yù)處理。襯底的清潔度會(huì)嚴(yán)重影響薄膜的粘附力,也可能導(dǎo)致制備的薄膜在臟污處出現(xiàn)應(yīng)力集中甚至導(dǎo)致開(kāi)裂;設(shè)備的本底真空也是影響粘附力的重要5因素,對(duì)于磁控濺射來(lái)說(shuō),通常要保證設(shè)備的本底真空盡量低于5E-6Torr;對(duì)于某些襯底表面,通常可以使用等離子體對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理,也能很大程度增加薄膜的粘附力。

介質(zhì)薄膜是重要的半導(dǎo)體薄膜之一。它可用作電路間的絕緣層,掩蔽半導(dǎo)體主要元件的相互擴(kuò)散和漏電現(xiàn)象,從而進(jìn)一步改善半導(dǎo)體操作性能的可靠性;它還可用作保護(hù)膜,在半導(dǎo)體制程的環(huán)節(jié)生成保護(hù)膜,保護(hù)芯片不受外部沖擊;或用作隔離膜,在堆疊一層層元件后進(jìn)行刻蝕時(shí),防止無(wú)需移除的部分被刻蝕。淺槽隔離(STI,ShallowTrenchIsolation)和金屬層間電介質(zhì)層(就是典型的例子。沉積材料主要有二氧化硅(SiO2),碳化硅(SiC)和氮化硅(SiN)等。真空鍍膜過(guò)程中需精確控制氣體流量。

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器件尺寸按摩爾定律的要求不斷縮小,柵極介質(zhì)的厚度不斷減薄,但柵極的漏電流也隨之增大。在5.0nm以下,SiO2作為柵極介質(zhì)所產(chǎn)生的漏電流已無(wú)法接受,這是由電子的直接隧穿效應(yīng)造成的。HfO2族的高k介質(zhì)是目前比較好的替代SiO2/SiON的選擇。HfO2族的高k介質(zhì)主要通過(guò)原子層沉積(ALD)或金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積(MOCVD)等方法沉積。介質(zhì)膜的主要作用有:1.改善半導(dǎo)體器件和集成電路參數(shù);2.增強(qiáng)器件的穩(wěn)定性和可靠性,二次鈍化可強(qiáng)化器件的密封性,屏蔽外界雜質(zhì)、離子電荷、水汽等對(duì)器件的有害影響;3.提高器件的封裝成品率,鈍化層為劃片、裝架、鍵合等后道工藝處理提供表面的機(jī)械保護(hù);4.其它作用,鈍化膜及介質(zhì)膜還可兼作表面及多層布線的絕緣層;熱氧化是在一定的溫度和氣體條件下,使硅片表面氧化一定厚度的氧化硅的。主要有干法氧化和濕法氧化。馬鞍山真空鍍膜工藝流程

真空鍍膜技術(shù)為產(chǎn)品提供可靠保護(hù)。沈陽(yáng)真空鍍膜工藝流程

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。沈陽(yáng)真空鍍膜工藝流程