LPCVD是低壓化學(xué)氣相沉積(LowPressureChemicalVaporDeposition)的簡稱,是一種在低壓條件下利用氣態(tài)化合物在基片表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并形成穩(wěn)定固體薄膜的工藝。LPCVD是一種常用的CVD工藝,與常壓CVD(APCVD)、等離子體增強(qiáng)CVD(PECVD)、高密度等離子體CVD(HDPCVD)和原子層沉積(ALD)等其他CVD工藝相比,具有一些獨(dú)特的特點(diǎn)和優(yōu)勢。LPCVD的原理是利用加熱設(shè)備作為熱源,將基片放置在反應(yīng)室內(nèi),并維持一個(gè)低壓環(huán)境(通常在10-1000Pa之間)。然后向反應(yīng)室內(nèi)輸送含有所需薄膜材料元素的氣體或液體前驅(qū)體,使其與基片表面接觸并發(fā)生熱分解或氧化還原反應(yīng),從而在基片表面沉積出所需的薄膜材料。LPCVD可以沉積多種類型的薄膜材料,如多晶硅、氮化硅、氧化硅、氧化鋁、二硫化鉬等。沉積工藝也可分為化學(xué)氣相沉積和物理的氣相沉積。CVD的優(yōu)點(diǎn)是速率快,PVD的優(yōu)點(diǎn)是純度高。陽江納米涂層真空鍍膜

LPCVD技術(shù)是一種在低壓下進(jìn)行化學(xué)氣相沉積的技術(shù),它有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)高質(zhì)量:LPCVD技術(shù)可以在低壓下進(jìn)行高溫沉積,使得氣相前驅(qū)體與襯底表面發(fā)生充分且均勻的化學(xué)反應(yīng),形成高純度、低缺陷密度、低氫含量、低應(yīng)力等特點(diǎn)的薄膜材料。高均勻性:LPCVD技術(shù)可以在低壓下進(jìn)行大面積沉積,使得氣相前驅(qū)體在襯底表面上有較長的停留時(shí)間和較大的擴(kuò)散距離,形成高均勻性和高一致性的薄膜材料。高精度:LPCVD技術(shù)可以通過調(diào)節(jié)壓力、溫度、氣體流量和時(shí)間等參數(shù)來控制沉積速率和厚度,形成高精度和可重復(fù)性的薄膜材料。高效率:LPCVD技術(shù)可以采用批量裝載和連續(xù)送氣的方式來進(jìn)行沉積。山東磁控濺射真空鍍膜反應(yīng)氣體過量就會導(dǎo)致靶中毒。

PECVD(等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積或等離子體輔助化學(xué)氣相沉積),是一種利用等離子體在較低溫度下進(jìn)行沉積的一種薄膜生長技術(shù)。等離子體中大部分原子或分子被電離,通常使用射頻(RF)產(chǎn)生,但也可以通過交流電(AC)或直流電(DC)在兩個(gè)平行電極之間放電產(chǎn)生。PECVD是一種基于真空的工藝,通常在<0.1Torr的壓力下進(jìn)行,允許相對較低的基板溫度,從室溫到300°C。通過利用等離子體為這些沉積反應(yīng)的發(fā)生提供能量,而不是將基板加熱到很高的的溫度來驅(qū)動這些沉積反應(yīng)。由于PECVD沉積溫度較低,沉積的薄膜應(yīng)力較小,結(jié)合力更強(qiáng)。
反應(yīng)濺射是在濺射鍍膜中,引入某些活性反應(yīng)氣體與濺射成不同于靶材的化合物薄膜。反應(yīng)氣體有O2、N2、CH4等。反應(yīng)濺射的靶材可以是純金屬,也可以是化合物,反應(yīng)濺射也可采用磁控濺射。如氮化鋁薄膜可以采用磁控濺射鋁靶材,氣體通入一比一的氬氣和氮?dú)?,反?yīng)濺射的優(yōu)點(diǎn)是比直接濺射氮化鋁靶材時(shí)間更快。磁控濺射可改變工作氣體與氬氣比例從而進(jìn)行反應(yīng)濺射,例如使用Si靶材,通入一定比例的N2,氬氣作為工作氣體,而氮?dú)庾鳛榉磻?yīng)氣體,能得到SiNx薄膜。通入氧氣與氮?dú)鈴亩@得各種材料的氧化物與氮化物薄膜,通過改變反應(yīng)氣體與工作氣體的比例也能對濺射速率進(jìn)行調(diào)整,薄膜內(nèi)組分也能相應(yīng)調(diào)整。但反應(yīng)氣體過量時(shí)可能會造成靶中毒。真空鍍膜技術(shù)普遍應(yīng)用于工業(yè)制造。

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、種類和比例都會影響反應(yīng)速率和沉積速率,而沉積速率又會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。真空鍍膜技術(shù)可用于制造光學(xué)鏡片。宜賓真空鍍膜涂料
真空鍍膜設(shè)備需精確控制溫度和壓力。陽江納米涂層真空鍍膜
衡量沉積質(zhì)量的主要指標(biāo)有以下幾項(xiàng):指標(biāo)就是均勻度。顧名思義,該指標(biāo)就是衡量沉積薄膜厚度均勻與否的參數(shù)。薄膜沉積和刻蝕工藝一樣,需將整張晶圓放入沉積設(shè)備中。因此,晶圓表面不同角落的沉積涂層有可能厚度不一。高均勻度表明晶圓各區(qū)域形成的薄膜厚度非常均勻。第二個(gè)指標(biāo)為臺階覆蓋率(StepCoverage)。如果晶圓表面有斷層或凹凸不平的地方,就不可能形成厚度均勻的薄膜。臺階覆蓋率是考量膜層跨臺階時(shí),在臺階處厚度損失的一個(gè)指標(biāo),即跨臺階處的膜層厚度與平坦處膜層厚度的比值。陽江納米涂層真空鍍膜