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動,在運動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。鍍膜層能明顯提高產(chǎn)品的隔熱性能。山東貴金屬真空鍍膜

衡量沉積質(zhì)量的主要指標(biāo)有以下幾項: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,在臺階處厚度損失的一個指標(biāo),即跨臺階處的膜層厚度與平坦處膜層厚度的比值。浙江真空鍍膜廠真空鍍膜過程中需確保鍍膜均勻性。

LPCVD設(shè)備的基本原理是利用化學(xué)氣相沉積(CVD)的方法,在低壓(通常為0.1-10Torr)和高溫(通常為500-1200℃)的條件下,將含有所需元素的氣體前驅(qū)體引入反應(yīng)室,在襯底表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成所需的薄膜材料。LPCVD設(shè)備的優(yōu)點主要有以下幾點:(1)由于低壓條件下氣體分子的平均自由程較長,使得氣體在反應(yīng)室內(nèi)的分布更加均勻,從而提高了薄膜的均勻性和重復(fù)性;(2)低壓條件下氣體分子與襯底表面的碰撞頻率較低,使得反應(yīng)速率主要受表面反應(yīng)速率控制,從而提高了薄膜的純度和結(jié)晶性;(3)低壓條件下氣體分子與反應(yīng)室壁面的碰撞頻率較低,使得反應(yīng)室壁面上沉積的材料較少,從而降低了顆粒污染和清洗頻率;
LPCVD的關(guān)鍵硬件主要包括以下幾個部分:反應(yīng)器:LPCVD反應(yīng)器是用于進行LPCVD制程的主要設(shè)備,它由一個密封的容器和一個加熱系統(tǒng)組成。根據(jù)反應(yīng)器的形狀和加熱方式的不同,LPCVD反應(yīng)器可以分為水平管式反應(yīng)器、垂直管式反應(yīng)器、單片反應(yīng)器等。水平管式反應(yīng)器是一種常用的LPCVD反應(yīng)器,它由一個水平放置的石英管和一個螺旋形的電阻絲加熱系統(tǒng)組成,可以同時處理多片襯底,具有較高的生產(chǎn)效率和較好的沉積均勻性。垂直管式反應(yīng)器是另一種常用的LPCVD反應(yīng)器,它由一個垂直放置的石英管和一個電磁感應(yīng)加熱系統(tǒng)組成,可以實現(xiàn)更高的沉積溫度和更快的沉積速率,適用于高溫沉積材料。薄膜應(yīng)力的起源是薄膜生長過程中的某種結(jié)構(gòu)不完整性(雜質(zhì)、空位、晶粒邊界、錯位等)、表面能態(tài)的存在等。

電子束真空鍍膜的物理過程:物理的氣相沉積技術(shù)的基本原理可分為三個工藝步驟:(1)電子束激發(fā)鍍膜材料金屬顆粒的氣化:即鍍膜材料的蒸發(fā)、升華從而形成氣化源,(2)鍍膜材料粒子((原子、分子或離子)的遷移:由氣化源供出原子、分子或離子(原子團、分子團或離子團)經(jīng)過碰撞,產(chǎn)生多種反應(yīng)。(3)鍍膜材料粒子在基片表面的沉積。LPCVD反應(yīng)的能量源是熱能,通常其溫度在500℃-1000℃之間,壓力在0.1Torr-2Torr以內(nèi),影響其沉積反應(yīng)的主要參數(shù)是溫度、壓力和氣體流量,它的主要特征是因為在低壓環(huán)境下,反應(yīng)氣體的平均自由程及擴散系數(shù)變大,膜厚均勻性好、臺階覆蓋性好。目前采用LPCVD工藝制作的主要材料有:多晶硅、單晶硅、非晶硅、氮化硅等。鍍膜后的表面具有優(yōu)良的反射性能。湖北真空鍍膜服務(wù)價格
PECVD,是一種利用等離子體在較低溫度下進行沉積的一種薄膜生長技術(shù)。山東貴金屬真空鍍膜
電子束蒸發(fā):將蒸發(fā)材料置于水冷坩堝中,利用電子束直接加熱使蒸發(fā)材料汽化并在襯底上凝結(jié)形成薄膜,是蒸度高熔點薄膜和高純薄膜的一種主要加熱方法。為了獲得性能良好的半導(dǎo)體電極Al膜,我們通過優(yōu)化工藝參數(shù),制備了一系列性能優(yōu)越的Al薄膜。通過理論計算和性能測試,分析比較了電子束蒸發(fā)與磁控濺射兩種方法制備Al膜的特點??紤]Al膜的致密性就相當(dāng)于考慮Al膜的晶粒的大小,密度以及能達到均勻化的程度,因為它也直接影響Al膜的其它性能,進而影響半導(dǎo)體嘩啦的性能。氣相沉積的多晶Al膜的晶粒尺寸隨著沉積過程中吸附原子或原子團在基片表面遷移率的增加而增加。由此可以看出Al膜的晶粒尺寸的大小將取決環(huán)于基片溫度、沉積速度、氣相原子在平行基片方面的速度分量、基片表面光潔度和化學(xué)活性等因素。山東貴金屬真空鍍膜