電介質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、化學氣相沉積和原子層沉積法的方法獲得。如果按照壓力來區分的話,熱氧化一般為常壓氧化工藝,快速熱氧化等。化學氣相沉積法一般有低壓化學氣相沉積氧化工藝,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用在側墻工藝形成之前的氧化硅薄膜中。真空鍍膜設備需定期進行維護保養。鄭州納米涂層真空鍍膜
鍍膜技術工藝包括光刻、真空磁控濺射、電子束蒸鍍、ITO鍍膜、反應濺射,在微納加工過程中,薄膜的形成方法主要為物理沉積、化學沉積和混合方法沉積。蒸發沉積(熱蒸發、電子束蒸發)和濺射沉積是典型的物理方法,主要用于沉積金屬單質薄膜、合金薄膜、化合物等。熱蒸發是在高真空下,利用電阻加熱至材料的熔化溫度,使其蒸發至基底表面形成薄膜,而電子束蒸發為使用電子束加熱。磁控濺射在高真空,在電場的作用下,Ar氣被電離為Ar離子高能量轟擊靶材,使靶材發生濺射并沉積于基底;磁控濺射方法沉積的薄膜純度高、致密性好,熱蒸發主要用于沉積低熔點金屬薄膜或者厚膜;化學氣相沉積(CVD)是典型的化學方法而等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)是物理與化學相結合的混合方法,CVD和PECVD主要用于生長氮化硅、氧化硅等介質膜。河南真空鍍膜多少錢真空鍍膜在航空航天領域有重要應用。
LPCVD設備的設備構造主要包括以下幾個部分:真空系統、氣體輸送系統、反應室、加熱系統、溫度控制系統、壓力控制系統、流量控制系統等。LPCVD設備的發展趨勢主要有以下幾點:(1)為了降低襯底材料的熱損傷和熱預算,提高沉積速率和產能,開發新型的低溫LPCVD方法,如等離子體增強LPCVD(PE-LPCVD)、激光輔助LPCVD(LA-LPCVD)、熱輻射輔助LPCVD(RA-LPCVD)等;(2)為了提高薄膜材料的質量和性能,開發新型的高純度和高結晶度的LPCVD方法,如超高真空LPCVD(UHV-LPCVD)、分子束外延LPCVD(MBE-LPCVD)、原子層沉積LPCVD(ALD-LPCVD)等;(3)為了拓展薄膜材料的種類和功能,開發新型的復合和異質的LPCVD方法,如多元化合物LPCVD、納米結構LPCVD、量子點LPCVD等。
單片反應器是一種新型的LPCVD反應器,它由一個單片放置的石英盤和一個輻射加熱系統組成,可以實現更高的沉積精度和更好的沉積性能,適用于高級產品。氣路系統:氣路系統是用于向LPCVD反應器內送入氣相前驅體和稀釋氣體的設備,它由氣瓶、閥門、流量計、壓力計、過濾器等組成。氣路系統需要保證氣體的純度、流量、比例和穩定性,以控制沉積反應的動力學和動態。真空系統:真空系統是用于將LPCVD反應器內的壓力降低到所需的工作壓力的設備,它由真空泵、真空計、閥門等組成。真空系統需要保證反應器內的壓力范圍、穩定性和均勻性,以影響沉積速率和均勻性。控制系統:控制系統是用于監測和控制LPCVD制程中各個參數的設備,它由傳感器、控制器、顯示器等組成。控制系統需要保證反應器內的壓力、溫度、氣體組成等參數的準確測量和實時調節,以保證沉積質量和性能。PECVD主要應用在芯片制造、太陽能電池、光伏等領域。
沉積工藝也可分為化學氣相沉積和物理的氣相沉積。CVD的優點是速率快,且由于在晶圓表面發生化學反應,擁有臺階覆蓋率。但從上述化學方程式中不難看出,其缺點就是產生副產物廢氣。在半導體制程中,很難將這些廢氣完全排出,難免會參雜些不純物質。因此,CVD多用于不需要精確把控材料特性的沉積涂層,如沉積各種消耗性的膜層(硬掩模)或各種厚絕緣薄膜等。PVD則向晶圓表面直接轟擊要沉積的材料。也就是說,如果想在晶圓表面沉積A物質,則需將A物質氣化后,使其沉積到晶圓表面。常用的PVD方法有濺射,這在刻蝕工藝中也曾涉及過。在這種方法中,我們先向A物質靶材轟擊離子束(主要采用惰性氣體),使A物質粒子濺射出來,再將脫落的粒子轉移至硅片表面,并形成薄膜。PVD的優點是無副產物,沉積薄膜的純度高,且還可以沉積鎢(W)、鈷(Co)等無反應能力的純凈物材料。因此,多用于純凈物的金屬布線。真空鍍膜技術可用于制造光學鏡片。湖州真空鍍膜
真空鍍膜技術能提升產品的市場競爭力。鄭州納米涂層真空鍍膜
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,干法氧化是在硅片表面通入氧氣,硅片與氧化反應生成氧化硅,氧化速率比較慢,氧化膜厚容易控制。濕法氧化在爐管當中通入氧氣和氫氣,兩者反應生長水蒸氣,水蒸氣與硅片表面反應生長氧化硅,濕法氧化,速率比較快,可以生長比較厚的薄膜。直流(DC)磁控濺射與氣壓的關系-在一定范圍內提高離化率(盡量小的壓強下維持高的離化率)、提高均勻性要增加壓強和保證薄膜純度、提高薄膜附著力要減小壓強的矛盾,產生一個平衡。提供一個額外的電子源,而不是從靶陰極獲得電子。實現低壓濺射(壓強小于0.1帕)。射頻(RF)磁控濺射特點-射頻方法可以被用來產生濺射效應的原因是它可以在靶材上產生自偏壓效應。在射頻濺射裝置中,擊穿電壓和放電電壓明顯降低。不必再要求靶材一定要是導電體。鄭州納米涂層真空鍍膜