LPCVD設(shè)備中重要的工藝參數(shù)之一是反應(yīng)溫度,因?yàn)樗苯佑绊懥朔磻?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),反應(yīng)溫度越高,反應(yīng)速率越快,沉積速率越高;反應(yīng)溫度越低,反應(yīng)速率越慢,沉積速率越低。但是,并不是反應(yīng)溫度越高越好,因?yàn)檫^(guò)高的反應(yīng)溫度也會(huì)帶來(lái)一些不利的影響。例如,過(guò)高的反應(yīng)溫度會(huì)導(dǎo)致氣體前驅(qū)體過(guò)早分解或聚合,從而降低沉積效率或增加副產(chǎn)物;過(guò)高的反應(yīng)溫度會(huì)導(dǎo)致襯底材料發(fā)生熱損傷或熱擴(kuò)散,從而降低襯底質(zhì)量或改變襯底特性;過(guò)高的反應(yīng)溫度會(huì)導(dǎo)致薄膜材料發(fā)生結(jié)晶或相變,從而改變薄膜結(jié)構(gòu)或性能。真空鍍膜能有效提升表面硬度。常州新型真空鍍膜
高頻淀積的薄膜,其均勻性明顯好于低頻,這時(shí)因?yàn)楫?dāng)射頻電源頻率較低時(shí),靠近極板邊緣的電場(chǎng)較弱,其淀積速度會(huì)低于極板中心區(qū)域,而頻率高時(shí)則邊緣和中心區(qū)域的差別會(huì)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?yàn)楣β实脑黾訒?huì)增強(qiáng)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(dá)到飽和,淀積速率則趨于穩(wěn)定。5.氣壓,形成等離子體時(shí),氣體壓力過(guò)大,單位內(nèi)的反應(yīng)氣體增加,因此速率增大,但同時(shí)氣壓過(guò)高,平均自由程減少,不利于淀積膜對(duì)臺(tái)階的覆蓋。氣壓太低會(huì)影響薄膜的淀積機(jī)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(guò)高時(shí),等離子體的聚合反應(yīng)明顯增強(qiáng),導(dǎo)致生長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)則度下降,缺陷也會(huì)增加;6.襯底溫度,襯底溫度對(duì)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(bǔ)償,使薄膜的缺陷密度下降。襯底溫度對(duì)淀積速率的影響小,但對(duì)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(qiáng)了表面反應(yīng),改善了膜的成分南京光學(xué)真空鍍膜PECVD主要應(yīng)用在芯片制造、太陽(yáng)能電池、光伏等領(lǐng)域。
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。
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。真空鍍膜技術(shù)在汽車行業(yè)中應(yīng)用普遍。
鍍膜技術(shù)工藝包括光刻、真空磁控濺射、電子束蒸鍍、ITO鍍膜、反應(yīng)濺射,在微納加工過(guò)程中,薄膜的形成方法主要為物理沉積、化學(xué)沉積和混合方法沉積。蒸發(fā)沉積(熱蒸發(fā)、電子束蒸發(fā))和濺射沉積是典型的物理方法,主要用于沉積金屬單質(zhì)薄膜、合金薄膜、化合物等。熱蒸發(fā)是在高真空下,利用電阻加熱至材料的熔化溫度,使其蒸發(fā)至基底表面形成薄膜,而電子束蒸發(fā)為使用電子束加熱。磁控濺射在高真空,在電場(chǎng)的作用下,Ar氣被電離為Ar離子高能量轟擊靶材,使靶材發(fā)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(fā)主要用于沉積低熔點(diǎn)金屬薄膜或者厚膜;化學(xué)氣相沉積(CVD)是典型的化學(xué)方法而等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)是物理與化學(xué)相結(jié)合的混合方法,CVD和PECVD主要用于生長(zhǎng)氮化硅、氧化硅等介質(zhì)膜。真空鍍膜技術(shù)一般分為兩大類,即物理的氣相沉積技術(shù)和化學(xué)氣相沉積技術(shù)。連云港UV真空鍍膜
鍍膜技術(shù)為產(chǎn)品增添獨(dú)特的美學(xué)效果。常州新型真空鍍膜
電子束蒸發(fā)蒸鍍?nèi)珂u(W)、鉬(Mo)等高熔點(diǎn)材料,需要在坩堝的結(jié)構(gòu)上做一定的改進(jìn)。高熔點(diǎn)的材料采用錠或者顆粒狀放在坩堝當(dāng)中,因?yàn)樗溘釄鍖?dǎo)熱過(guò)快,材料難以達(dá)到其蒸發(fā)的溫度。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證,蒸發(fā)高熔點(diǎn)的材料可以用薄片來(lái)蒸鍍,將1mm材料薄片架空于碳坩堝上沿,薄片只能通過(guò)坩堝邊沿來(lái)導(dǎo)熱,散熱速率慢,有利于達(dá)到蒸發(fā)的熔點(diǎn)。采用此方法可滿足蒸鍍50nm以下的材料薄膜。PVD(氣相沉積)鍍膜技術(shù)主要分為三類,真空蒸發(fā)鍍膜、真空濺射鍍和真空離子鍍膜。對(duì)應(yīng)于PVD技術(shù)的三個(gè)分類,相應(yīng)的真空鍍膜設(shè)備也就有真空蒸發(fā)鍍膜機(jī)、真空濺射鍍膜機(jī)和真空離子鍍膜機(jī)這三種。近十多年來(lái),真空離子鍍膜技術(shù)的發(fā)展是快的,它已經(jīng)成為當(dāng)今先進(jìn)的表面處理方式之一。我們通常所說(shuō)的PVD鍍膜,指的就是真空離子鍍膜;通常所說(shuō)的PVD鍍膜機(jī),指的也就是真空離子鍍膜機(jī)。常州新型真空鍍膜