電介質(zhì)在集成電路中主要提供器件、柵極和金屬互連間的絕緣,選擇的材料主要是氧化硅和氮化硅等。氧化硅薄膜可以通過熱氧化、化學(xué)氣相沉積和原子層沉積法的方法獲得。如果按照壓力來區(qū)分的話,熱氧化一般為常壓氧化工藝,快速熱氧化等。化學(xué)氣相沉積法一般有低壓化學(xué)氣相沉積氧化工藝,半大氣壓氣相沉積氧化工藝,增強等離子體化學(xué)氣相層積等。在熱氧化工藝中,主要使用的氧源是氣體氧氣、水等,而硅源則是單晶硅襯底或多晶硅、非晶硅等。氧氣會消耗硅(Si),多晶硅(Poly)產(chǎn)生氧化,通常二氧化硅的厚度會消耗0.54倍的硅,而消耗的多晶硅則相對少些。這個特性決定了熱氧化工藝只能應(yīng)用在側(cè)墻工藝形成之前的氧化硅薄膜中。真空鍍膜過程中需嚴(yán)格控制電場強度。德陽光學(xué)真空鍍膜
使用PECVD,高能電子可以將氣體分子激發(fā)到足夠活躍的狀態(tài),使得在相對低溫下就能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這對于敏感于高溫或者不能承受高溫處理的材料(如塑料)來說是一個重要的優(yōu)勢。等離子體中的反應(yīng)物質(zhì)具有很高的動能,可以使得它們在各種表面,包括垂直和傾斜的表面上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這就使得PECVD可以在基板的全范圍內(nèi),包括難以接觸的區(qū)域,形成高質(zhì)量的薄膜。在PECVD過程中,射頻能量引發(fā)原料氣體形成等離子體。這個等離子體由高能電子和離子組成,它們能夠在各種表面進行化學(xué)反應(yīng)。這就使得反應(yīng)物質(zhì)能夠均勻地分布在整個基板上,從而形成均勻的薄膜。且PECVD可以在相對低溫下進行,因此基板上的熱效應(yīng)對薄膜的形成影響較小。這進一步有助于保持薄膜的均勻性。ITO鍍膜真空鍍膜代工真空鍍膜能賦予材料特殊的光學(xué)性能。
磁控濺射方向性要優(yōu)于電子束蒸發(fā),但薄膜質(zhì)量,表面粗糙度等方面不如電子束蒸發(fā)。但磁控濺射可用于多種材料,適用性廣,電子束蒸發(fā)則只能用于金屬材料蒸鍍,且高熔點金屬,如W,Mo等的蒸鍍較為困難。所以磁控濺射常用于新型氧化物,陶瓷材料的鍍膜,電子束則用于對薄膜質(zhì)量較高的金屬材料沉積源是真空鍍膜技術(shù)中另一個必不可少的設(shè)備。襯底支架是用于在沉積過程中將襯底固定到位的裝置?;逯Ъ芸梢杂胁煌呐渲茫缧行鞘?、旋轉(zhuǎn)式或線性平移,具體取決于應(yīng)用要求。沉積源的選擇取決于涂層應(yīng)用的具體要求,例如涂層材料、沉積速率和涂層質(zhì)量。
LPCVD設(shè)備的設(shè)備構(gòu)造可以根據(jù)不同的反應(yīng)室形狀和襯底放置方式進行分類。常見的分類有以下幾種:(1)水平式LPCVD設(shè)備,是指反應(yīng)室呈水平圓筒形,襯底水平放置在反應(yīng)室內(nèi)部或外部的托盤上,氣體從一端進入,從另一端排出;(2)垂直式LPCVD設(shè)備,是指反應(yīng)室呈垂直圓筒形,襯底垂直放置在反應(yīng)室內(nèi)部或外部的架子上,氣體從下方進入,從上方排出;(3)旋轉(zhuǎn)式LPCVD設(shè)備,是指反應(yīng)室呈水平或垂直圓筒形,襯底放置在反應(yīng)室內(nèi)部或外部可以旋轉(zhuǎn)的盤子上,氣體從一端進入,從另一端排出;(4)行星式LPCVD設(shè)備,是指反應(yīng)室呈水平或垂直圓筒形,襯底放置在反應(yīng)室內(nèi)部或外部可以旋轉(zhuǎn)并圍繞中心軸轉(zhuǎn)動的盤子上,氣體從一端進入,從另一端排出。衡量沉積質(zhì)量的主要指標(biāo)有均勻度、臺階覆蓋率、溝槽填充程度。
硅化物靶材由硅和金屬元素組成,如硅鉬、硅鋁、硅銅等。它們通常具有較高的硬度和化學(xué)穩(wěn)定性,被普遍應(yīng)用于制備納米薄膜和復(fù)合膜。硅鋁靶材:具有良好的機械性能和化學(xué)穩(wěn)定性,常用于制備復(fù)合膜和耐磨涂層。鋁硅合金(AlSi)靶材:因其綜合性能優(yōu)異而在紅色鍍膜中得到普遍應(yīng)用。它具有輕質(zhì)強、良好的機械性能和化學(xué)穩(wěn)定性,適合用于對重量和強度有特殊要求的應(yīng)用場景,如航空航天、汽車制造和消費電子領(lǐng)域的紅色鍍膜,如強度高外殼和裝飾性涂層。鍍膜過程需在高度真空環(huán)境中進行。溫州鈦金真空鍍膜
真空鍍膜在航空航天領(lǐng)域有重要應(yīng)用。德陽光學(xué)真空鍍膜
對于PECVD如果成膜質(zhì)量差,則主要由一下幾項因素造成:1.樣片表面清潔度差,檢查樣品表面是否清潔。2.工藝腔體清潔度差,清洗工藝腔體。3.樣品溫度異常,檢查溫控系統(tǒng)是否正常,校準(zhǔn)測溫?zé)犭娕肌?.膜淀積過程中壓力異常,檢查腔體真空系統(tǒng)漏率。5.射頻功率設(shè)置不合理,檢查射頻電源,調(diào)整設(shè)置功率。影響PECVD工藝質(zhì)量的因素主要有以下幾個方面:1.起輝電壓:間距的選擇應(yīng)使起輝電壓盡量低,以降低等離子電位,減少對襯底的損傷。2.極板間距和腔體氣壓:極板間距較大時,對襯底的損傷較小,但間距不宜過大,否則會加重電場的邊緣效應(yīng),影響淀積的均勻性。反應(yīng)腔體的尺寸可以增加生產(chǎn)率,但是也會對厚度的均勻性產(chǎn)生影響。3.射頻電源的工作頻率,射頻PECVD通常采用50kHz~13.56MHz頻段射頻電源,頻率高,等離子體中離子的轟擊作用強,淀積的薄膜更加致密,但對襯底的損傷也比較大。德陽光學(xué)真空鍍膜