LPCVD設(shè)備的工藝參數(shù)還需要考慮以下幾個方面的因素:(1)氣體前驅(qū)體的純度和穩(wěn)定性,影響了薄膜的雜質(zhì)含量和沉積速率;(2)氣體前驅(qū)體的分解和聚合特性,影響了薄膜的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)形貌;(3)反應(yīng)了室內(nèi)的氣體流動和分布特性,影響了薄膜的厚度均勻性和顆粒污染;(4)襯底材料的熱膨脹和熱應(yīng)力特性,影響了襯底材料的形變和開裂;(5)襯底材料和氣體前驅(qū)體之間的相容性和反應(yīng)性,影響了襯底材料和薄膜之間的界面反應(yīng)和相變。薄膜應(yīng)力的起源是薄膜生長過程中的某種結(jié)構(gòu)不完整性(雜質(zhì)、空位、晶粒邊界、錯位等)、表面能態(tài)的存在等。天津UV光固化真空鍍膜
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)主要通過原子層沉積(ALD)或金屬有機物化學(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.增強器件的穩(wěn)定性和可靠性,二次鈍化可強化器件的密封性,屏蔽外界雜質(zhì)、離子電荷、水汽等對器件的有害影響;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械保護;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;寶雞真空鍍膜工藝流程沉積工藝也可分為化學(xué)氣相沉積和物理的氣相沉積。CVD的優(yōu)點是速率快,PVD的優(yōu)點是純度高。
電子束真空鍍膜的物理過程:物理的氣相沉積技術(shù)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(jīng)過碰撞,產(chǎn)生多種反應(yīng)。(3)鍍膜材料粒子在基片表面的沉積。LPCVD反應(yīng)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(nèi),影響其沉積反應(yīng)的主要參數(shù)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(yīng)氣體的平均自由程及擴散系數(shù)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。
LPCVD技術(shù)在新型材料領(lǐng)域也有著潛在的應(yīng)用,主要用于沉積寬禁帶材料、碳納米管、石墨烯等材料。這些材料具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性能,如高溫穩(wěn)定性、大強度、高導(dǎo)電性等,可以用于制造新型的傳感器、催化劑、能源存儲和轉(zhuǎn)換器件等。然而,這些材料的制備過程往往需要高溫或高壓等極端條件,而LPCVD技術(shù)可以在低壓下實現(xiàn)高溫的沉積,從而降低了制備成本和難度。因此,LPCVD技術(shù)在新型材料領(lǐng)域有著巨大的潛力,為開發(fā)新型的功能材料和器件提供有效的途徑?;瘜W(xué)氣相沉積技術(shù)是把含有構(gòu)成薄膜元素的單質(zhì)氣體或化合物供給基體。
高頻淀積的薄膜,其均勻性明顯好于低頻,這時因為當(dāng)射頻電源頻率較低時,靠近極板邊緣的電場較弱,其淀積速度會低于極板中心區(qū)域,而頻率高時則邊緣和中心區(qū)域的差別會變小。4.射頻功率,射頻的功率越大離子的轟擊能量就越大,有利于淀積膜質(zhì)量的改善。因為功率的增加會增強氣體中自由基的濃度,使淀積速率隨功率直線上升,當(dāng)功率增加到一定程度,反應(yīng)氣體完全電離,自由基達到飽和,淀積速率則趨于穩(wěn)定。5.氣壓,形成等離子體時,氣體壓力過大,單位內(nèi)的反應(yīng)氣體增加,因此速率增大,但同時氣壓過高,平均自由程減少,不利于淀積膜對臺階的覆蓋。氣壓太低會影響薄膜的淀積機理,導(dǎo)致薄膜的致密度下降,容易形成針狀態(tài)缺陷;氣壓過高時,等離子體的聚合反應(yīng)明顯增強,導(dǎo)致生長網(wǎng)絡(luò)規(guī)則度下降,缺陷也會增加;6.襯底溫度,襯底溫度對薄膜質(zhì)量的影響主要在于局域態(tài)密度、電子遷移率以及膜的光學(xué)性能,襯底溫度的提高有利于薄膜表面懸掛鍵的補償,使薄膜的缺陷密度下降。襯底溫度對淀積速率的影響小,但對薄膜的質(zhì)量影響很大。溫度越高,淀積膜的致密性越大,高溫增強了表面反應(yīng),改善了膜的成分真空鍍膜技術(shù)能提升產(chǎn)品的市場競爭力。南通納米涂層真空鍍膜
鍍膜后的零件具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能。天津UV光固化真空鍍膜
LPCVD設(shè)備中常用的是水平式LPCVD設(shè)備,因為其具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、沉積速率高、產(chǎn)能大等優(yōu)點。水平式LPCVD設(shè)備可以根據(jù)不同的加熱方式進行分類。常見的分類有以下幾種:(1)電阻絲加熱式LPCVD設(shè)備,是指使用電阻絲作為加熱元件,將電阻絲纏繞在反應(yīng)室外壁或內(nèi)壁上,通過電流加熱反應(yīng)室和襯底;(2)鹵素?zé)艏訜崾絃PCVD設(shè)備,是指使用鹵素?zé)糇鳛榧訜嵩?,將鹵素?zé)舭惭b在反應(yīng)室外壁或內(nèi)壁上,通過輻射加熱反應(yīng)室和襯底;(3)感應(yīng)加熱式LPCVD設(shè)備,是指使用感應(yīng)線圈作為加熱元件,將感應(yīng)線圈圍繞在反應(yīng)室外壁或內(nèi)壁上,通過電磁感應(yīng)加熱反應(yīng)室和襯底。天津UV光固化真空鍍膜