LPCVD設(shè)備中的薄膜材料在各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。例如:(1)多晶硅薄膜在微電子和太陽能領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用,如作為半導(dǎo)體器件的源漏極或柵極材料,或作為太陽能電池的吸收層或窗口層材料;(2)氮化硅薄膜在光電子和微機(jī)電領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用,如作為光纖或波導(dǎo)的折射率匹配層或包層材料,或作為微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的結(jié)構(gòu)層材料;(3)氧化硅薄膜在集成電路和傳感器領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用,如作為金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管(MOSFET)的柵介質(zhì)層或通道層材料,或作為氣體傳感器或生物傳感器的敏感層或保護(hù)層材料;(4)碳化硅薄膜在高溫、高功率、高頻率領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用,如作為功率器件或微波器件的基底材料或通道材料真空鍍膜過程中需精確控制氣體流量。揭陽PVD真空鍍膜

LPCVD設(shè)備中的薄膜材料的質(zhì)量和性能可以通過多種方法進(jìn)行表征和評(píng)價(jià)。常見的表征和評(píng)價(jià)方法有以下幾種:(1)厚度測量法,是指通過光學(xué)或電子手段來測量薄膜的厚度,如橢圓偏振儀、納米壓痕儀、電子顯微鏡等;(2)成分分析法,是指通過光譜或質(zhì)譜手段來分析薄膜的化學(xué)成分,如X射線光電子能譜(XPS)、二次離子質(zhì)譜(SIMS)、原子發(fā)射光譜(AES)等;(3)結(jié)構(gòu)表征法,是指通過衍射或散射手段來表征薄膜的晶體結(jié)構(gòu),如X射線衍射(XRD)、拉曼光譜(Raman)、透射電子顯微鏡(TEM)等;(4)性能測試法,是指通過電學(xué)或力學(xué)手段來測試薄膜的物理性能,如電阻率、介電常數(shù)、硬度、應(yīng)力等。江門真空鍍膜廠家反應(yīng)氣體過量就會(huì)導(dǎo)致靶中毒。

在真空狀態(tài)下,加熱蒸發(fā)容器中的靶材,使其原子或分子逸出,沉積在目標(biāo)物體表面,形成固態(tài)薄膜。依蒸鍍材料、基板的種類可分為:抵抗加熱、電子束、高周波誘導(dǎo)、雷射等加熱方式。蒸鍍材料有鋁、亞鉛、金、銀、白金、鎳等金屬材料與可產(chǎn)生光學(xué)特性薄膜的材料,主要有使用SiO2、TiO2、ZrO2、MgF2等氧化物與氟化物。電子在電場的作用下加速飛向基片的過程中與氬原子發(fā)生碰撞,電離出大量的氬離子和電子。氬離子在電場作用下加速轟擊靶材,濺射出大量的靶原子,靶原子沉積在基片表面形成膜。二次電子受到磁場影響,被束縛在靶面的等離子體區(qū)域,二次電子在磁場作用下繞靶面做圓周運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過程中不斷和氬原子發(fā)生撞擊,電離出大量氬離子轟擊靶材。
LPCVD設(shè)備中較少用的是旋轉(zhuǎn)式LPCVD設(shè)備和行星式LPCVD設(shè)備,因?yàn)槠渚哂薪Y(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作困難、沉積速率低、產(chǎn)能小等缺點(diǎn)。旋轉(zhuǎn)式LPCVD設(shè)備和行星式LPCVD設(shè)備的主要優(yōu)點(diǎn)是可以通過旋轉(zhuǎn)襯底來改善薄膜的均勻性和厚度分布。旋轉(zhuǎn)式LPCVD設(shè)備和行星式LPCVD設(shè)備可以根據(jù)不同的旋轉(zhuǎn)方式進(jìn)行分類。常見的分類有以下幾種:(1)單軸旋轉(zhuǎn)式LPCVD設(shè)備,是指襯底只圍繞一個(gè)軸旋轉(zhuǎn);(2)雙軸旋轉(zhuǎn)式LPCVD設(shè)備,是指襯底圍繞兩個(gè)軸旋轉(zhuǎn);(3)多軸旋轉(zhuǎn)式LPCVD設(shè)備,是指襯底圍繞多個(gè)軸旋轉(zhuǎn)。真空鍍膜技術(shù)可用于制造光學(xué)鏡片。

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(duì)低溫下就能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這對(duì)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(gè)重要的優(yōu)勢。等離子體中的反應(yīng)物質(zhì)具有很高的動(dòng)能,可以使得它們?cè)诟鞣N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(gè)等離子體由高能電子和離子組成,它們能夠在各種表面進(jìn)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(gè)基板上,從而形成均勻的薄膜。且PECVD可以在相對(duì)低溫下進(jìn)行,因此基板上的熱效應(yīng)對(duì)薄膜的形成影響較小。這進(jìn)一步有助于保持薄膜的均勻性。真空鍍膜能有效提升表面硬度。揭陽PVD真空鍍膜
鍍膜過程需在高度真空環(huán)境中進(jìn)行。揭陽PVD真空鍍膜
LPCVD設(shè)備中的工藝參數(shù)之間是相互影響和相互制約的,不能單獨(dú)考慮或調(diào)節(jié)。例如,反應(yīng)溫度、壓力、流量、種類和比例都會(huì)影響反應(yīng)速率和沉積速率,而沉積速率又會(huì)影響薄膜的厚度和時(shí)間。因此,為了得到理想的薄膜材料,需要綜合考慮各個(gè)工藝參數(shù)之間的關(guān)系和平衡,通過實(shí)驗(yàn)或模擬來確定比較好的工藝參數(shù)組合。一般來說,LPCVD設(shè)備中有以下幾種常用的工藝參數(shù)優(yōu)化方法:(1)正交試驗(yàn)法,是指通過設(shè)計(jì)正交表來安排實(shí)驗(yàn)次數(shù)和水平,通過分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果來確定各個(gè)工藝參數(shù)對(duì)薄膜性能的影響程度和比較好水平;(2)響應(yīng)面法,是指通過建立數(shù)學(xué)模型來描述各個(gè)工藝參數(shù)與薄膜性能之間的關(guān)系,通過求解模型來確定比較好的工藝參數(shù)組合;(3)遺傳算法法,是指通過模擬自然選擇和遺傳變異等過程來搜索比較好的工藝參數(shù)組合。揭陽PVD真空鍍膜