PVD鍍膜(離子鍍膜)技術,其具體原理是在真空條件下,采用低電壓、大電流的電弧放電技術,利用氣體放電使靶材蒸發并使被蒸發物質與氣體都發生電離,利用電場的加速作用,使被蒸發物質及其反應產物沉積在工件上。特點,采用PVD鍍膜技術鍍出的膜層,具有高硬度、高耐磨性(低摩擦系數)、很好的耐腐蝕性和化學穩定性等特點,膜層的壽命更長;同時膜層能夠大幅度提高工件的外觀裝飾性能。PVD鍍膜能夠鍍出的膜層種類,PVD鍍膜技術是一種能夠真正獲得微米級鍍層且無污染的環保型表面處理方法,它能夠制備各種單一金屬膜(如鋁、鈦、鋯、鉻等),氮化物膜(TiN、ZrN、CrN、TiAlN)和碳化物膜(TiC、TiCN),以及氧化物膜(如TiO等)。PVD鍍膜膜層的厚度—PVD鍍膜膜層的厚度為微米級,厚度較薄,一般為0.3μm~5μm,其中裝飾鍍膜膜層的厚度一般為0.3μm~1μm,因此可以在幾乎不影響工件原來尺寸的情況下提高工件表面的各種物理性能和化學性能,鍍后不須再加工。真空鍍膜技術在汽車行業中應用普遍。德陽真空鍍膜廠
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。德陽真空鍍膜廠真空鍍膜技術能提升產品的市場競爭力。
LPCVD設備可以沉積多種類型的薄膜材料,如多晶硅、氮化硅、氧化硅、碳化硅等。設備通常由以下幾個部分組成: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設備的缺點主要有以下幾點:(1)由于高溫條件下襯底材料會發生熱膨脹和熱應力,使得襯底材料可能出現變形、開裂、彎曲等問題;(2)由于高溫條件下襯底材料會發生熱擴散和熱反應,使得襯底材料可能出現雜質摻雜、界面反應、相變等問題;(3)由于高溫條件下氣體前驅體會發生熱分解和熱聚合,使得氣體前驅體可能出現不穩定性、副反應、沉積速率降低等問題;(4)LPCVD設備需要較大的真空泵和加熱功率,使得設備成本和運行成本較高
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。降低PVD制備薄膜的應力,可以提高襯底溫度,有利于薄膜和襯底間原子擴散,并加速反應過程。
在磁控濺射中,靶材被放置在真空室中,高壓被施加到靶材以產生氣體離子的等離子體。離子被加速朝向目標材料,這導致原子或離子從目標材料中噴射出來,這一過程稱為濺射。噴射出的原子或離子穿過腔室并沉積在基板上形成薄膜。磁控濺射的主要優勢在于它能夠沉積具有出色附著力、均勻性和再現性的高質量薄膜。磁控濺射還可以精確控制薄膜的成分、厚度和結構,使其適用于制造先進的器件和材料。磁控濺射可以使用各種類型的靶材進行,包括金屬、半導體和陶瓷。靶材的選擇取決于薄膜的所需特性和應用。例如,金屬靶通常用于沉積金屬薄膜,而半導體靶則用于沉積半導體薄膜。磁控濺射中薄膜的沉積速率通常很高,從每秒幾納米到每小時幾微米不等,具體取決于靶材的類型、基板溫度和壓力。可以通過調節腔室中的功率密度和氣體壓力來控制沉積速率。鍍膜層能明顯提升產品的抗沖擊性能。深圳MEMS真空鍍膜
鍍膜后的表面具有優良的反射性能。德陽真空鍍膜廠
LPCVD的優點主要有以下幾個方面:一是具有較佳的階梯覆蓋能力,可以在復雜的表面形貌上形成均勻且連續的薄膜;二是具有很好的組成成分和結構控制,可以通過調節反應溫度、壓力和氣體流量等參數來改變薄膜的物理和化學性質;三是具有很高的沉積速率和輸出量,可以實現大面積和批量生產;四是降低了顆粒污染源,提高了薄膜的質量和可靠性LPCVD的缺點主要有以下幾個方面:一是需要較高的反應溫度(通常在500-1000℃之間),這會增加能耗和設備成本,同時也會對基片造成熱損傷或熱應力;二是需要較長的反應時間(通常在幾十分鐘到幾小時之間),這會降低生產效率和靈活性;三是需要較復雜的設備和工藝控制,以保證反應室內的溫度、壓力和氣體流量等參數的均勻性和穩定性。德陽真空鍍膜廠