电介质在集成电路中主要提供器件、栅极和金属互连间的绝缘,选择的材料主要是氧化硅和氮化硅等。氧化硅薄膜可以通过热氧化、化学气相沉积和原子层沉积法的方法获得。如果按照压力来区分的话,热氧化一般为常压氧化工艺,快速热氧化等。化学气相沉积法一般有低压化学气相沉积氧化工艺,半大气压气相沉积氧化工艺,增强等离子体化学气相层积等。在热氧化工艺中,主要使用的氧源是气体氧气、水等,而硅源则是单晶硅衬底或多晶硅、非晶硅等。氧气会消耗硅(Si),多晶硅(Poly)产生氧化,通常二氧化硅的厚度会消耗0.54倍的硅,而消耗的多晶硅则相对少些。这个特性决定了热氧化工艺只能应用在侧墙工艺形成之前的氧化硅薄膜中。PECVD法...
影响靶中毒的因素主要是反应气体和溅射气体的比例,反应气体过量就会导致靶中毒。反应溅射工艺进行过程中靶表面溅射沟道区域内出现被反应生成物覆盖或反应生成物被剥离而重新暴露金属表面此消彼长的过程。如果化合物的生成速率大于化合物被剥离的速率,化合物覆盖面积增加。在一定功率的情况下,参与化合物生成的反应气体量增加,化合物生成率增加。如果反应气体量增加过度,化合物覆盖面积增加,如果不能及时调整反应气体流量,化合物覆盖面积增加的速率得不到抑制,溅射沟道将进一步被化合物覆盖,当溅射靶被化合物全部覆盖的时候,靶完全中毒。镀膜层能有效提升产品的抗疲劳性能。山东LPCVD真空镀膜沉积工艺也可分为化学气相沉积和物理的...
蒸发物质的分子被电子撞击后沉积在固体表面称为离子镀。蒸发源接阳极,工件接阴极,当通以三至五千伏高压直流电以后,蒸发源与工件之间产生辉光放电。由于真空罩内充有惰性氩气,在放电电场作用下部分氩气被电离,从而在阴极工件周围形成一等离子暗区。带正电荷的氩离子受阴极负高压的吸引,猛烈地轰击工件表面,致使工件表层粒子和脏物被轰溅抛出,从而使工件待镀表面得到了充分的离子轰击清洗。随后,接通蒸发源交流电源,蒸发料粒子熔化蒸发,进入辉光放电区并被电离。带正电荷的蒸发料离子,在阴极吸引下,随同氩离子一同冲向工件,当抛镀于工件表面上的蒸发料离子超过溅失离子的数量时,则逐渐堆积形成一层牢固粘附于工件表面的镀层。真空镀...
LPCVD设备中较少用的是旋转式LPCVD设备和行星式LPCVD设备,因为其具有结构复杂、操作困难、沉积速率低、产能小等缺点。旋转式LPCVD设备和行星式LPCVD设备的主要优点是可以通过旋转衬底来改善薄膜的均匀性和厚度分布。旋转式LPCVD设备和行星式LPCVD设备可以根据不同的旋转方式进行分类。常见的分类有以下几种:(1)单轴旋转式LPCVD设备,是指衬底只围绕一个轴旋转;(2)双轴旋转式LPCVD设备,是指衬底围绕两个轴旋转;(3)多轴旋转式LPCVD设备,是指衬底围绕多个轴旋转。真空镀膜技术普遍应用于工业制造。湛江小家电真空镀膜LPCVD设备中的薄膜材料的质量和性能可以通过多种方法进行...
对于典型的半导体应用,基板被放置在两个平行电极之间的沉积室中一个接地电极,通常是一个射频通电电极.前体气体如硅烷(SiH4)和氨(NH3)通常与惰性气体如氩气(Ar)或氮气(N2)混合以控制过程。这些气体通过基板上方的喷头固定装置引入腔室,有助于将气体更均匀地分布到基板上。等离子体由电极之间的放电(100–300eV)点燃,在基板周围发生启辉,有助于产生驱动化学反应的热能。前体气体分子与高能电子碰撞,然后通过气流传播到基板,在那里它们发生反应并被吸收在基板表面上以生长薄膜。然后将化学副产品抽走,完成沉积过程。降低PVD制备薄膜的应力,可以提高衬底温度,有利于薄膜和衬底间原子扩散,并加速反应过程...
首先,通过一个电子枪生成一个高能电子束。电子枪一般包括一个发射电子的热阴极(通常是加热的钨丝)和一个加速电子的阳极。电子枪的工作是通过电场和磁场将电子束引导并加速到目标材料。电子束撞击目标材料,将其能量转化为热能,使目标材料加热到蒸发温度。蒸发的材料原子或分子在真空中飞行到基板表面,并在那里冷凝,形成薄膜。因为这个过程在真空中进行,所以蒸发的原子或分子在飞行过程中基本不会与其他气体分子相互作用,这有助于形成高质量的薄膜。与其他低成本的PVD工艺相比,电子束蒸发还具有非常高的材料利用效率。电子束系统加热目标源材料,而不是整个坩埚,从而降低了坩埚的污染程度。通过将能量集中在目标而不是整个真空室上,...
通常在磁控溅射制备薄膜时,可以通过观察氩气激发产生的等离子体的颜色来大致判断所沉积的薄膜是否符合要求,如若设备腔室内混入其他组分的气体,则在溅射过程中会产生明显不同于氩气等离子体的暗红色,若混入少量氧气,则会呈现较为明亮的淡红色。也可根据所制备的薄膜颜色初步判断其成分,例如硅薄膜应当呈现明显的灰黑色,而当含有少量氧时,薄膜的颜色则会呈现偏透明的红棕色,含有少量氮元素时则会显现偏紫色。氧化铟锡(ITO)是一种优良的导电薄膜,是由氧化铟和氧化锡按一定比例混合组成的氧化物,主要用于液晶显示、触摸屏、光学薄膜等方面。其中氧化铟和氧化锡的比例通常为90:10,当调节两种组分不同比例时,也可以得到不同性能...
器件尺寸按摩尔定律的要求不断缩小,栅极介质的厚度不断减薄,但栅极的漏电流也随之增大。在5.0nm以下,SiO2作为栅极介质所产生的漏电流已无法接受,这是由电子的直接隧穿效应造成的。HfO2族的高k介质是目前比较好的替代SiO2/SiON的选择。HfO2族的高k介质主要通过原子层沉积(ALD)或金属有机物化学气相沉积(MOCVD)等方法沉积。介质膜的主要作用有:1.改善半导体器件和集成电路参数;2.增强器件的稳定性和可靠性,二次钝化可强化器件的密封性,屏蔽外界杂质、离子电荷、水汽等对器件的有害影响;3.提高器件的封装成品率,钝化层为划片、装架、键合等后道工艺处理提供表面的机械保护;4.其它作用,...
对于PECVD如果成膜质量差,则主要由一下几项因素造成:1.样片表面清洁度差,检查样品表面是否清洁。2.工艺腔体清洁度差,清洗工艺腔体。3.样品温度异常,检查温控系统是否正常,校准测温热电偶。4.膜淀积过程中压力异常,检查腔体真空系统漏率。5.射频功率设置不合理,检查射频电源,调整设置功率。影响PECVD工艺质量的因素主要有以下几个方面:1.起辉电压:间距的选择应使起辉电压尽量低,以降低等离子电位,减少对衬底的损伤。2.极板间距和腔体气压:极板间距较大时,对衬底的损伤较小,但间距不宜过大,否则会加重电场的边缘效应,影响淀积的均匀性。反应腔体的尺寸可以增加生产率,但是也会对厚度的均匀性产生影响。...
LPCVD设备的设备构造可以根据不同的反应室形状和衬底放置方式进行分类。常见的分类有以下几种:(1)水平式LPCVD设备,是指反应室呈水平圆筒形,衬底水平放置在反应室内部或外部的托盘上,气体从一端进入,从另一端排出;(2)垂直式LPCVD设备,是指反应室呈垂直圆筒形,衬底垂直放置在反应室内部或外部的架子上,气体从下方进入,从上方排出;(3)旋转式LPCVD设备,是指反应室呈水平或垂直圆筒形,衬底放置在反应室内部或外部可以旋转的盘子上,气体从一端进入,从另一端排出;(4)行星式LPCVD设备,是指反应室呈水平或垂直圆筒形,衬底放置在反应室内部或外部可以旋转并围绕中心轴转动的盘子上,气体从一端进入...
LPCVD设备的设备构造主要包括以下几个部分:真空系统、气体输送系统、反应室、加热系统、温度控制系统、压力控制系统、流量控制系统等。LPCVD设备的发展趋势主要有以下几点:(1)为了降低衬底材料的热损伤和热预算,提高沉积速率和产能,开发新型的低温LPCVD方法,如等离子体增强LPCVD(PE-LPCVD)、激光辅助LPCVD(LA-LPCVD)、热辐射辅助LPCVD(RA-LPCVD)等;(2)为了提高薄膜材料的质量和性能,开发新型的高纯度和高结晶度的LPCVD方法,如超高真空LPCVD(UHV-LPCVD)、分子束外延LPCVD(MBE-LPCVD)、原子层沉积LPCVD(ALD-LPCVD...
LPCVD设备中较新的是垂直式LPCVD设备,因为其具有结构紧凑、气体分布均匀、薄膜厚度一致、颗粒污染少等优点。垂直式LPCVD设备可以根据不同的气体流动方式进行分类。常见的分类有以下几种:(1)层流式垂直LPCVD设备,是指气体从反应室下方进入,沿着垂直方向平行流动,从反应室上方排出;(2)湍流式垂直LPCVD设备,是指气体从反应室下方进入,沿着垂直方向紊乱流动,从反应室上方排出;(3)对流式垂直LPCVD设备,是指气体从反应室下方进入,沿着垂直方向循环流动,从反应室下方排出。真空镀膜在航空航天领域有重要应用。蚌埠真空镀膜加工LPCVD设备中除了工艺参数外,还有一些其他因素会影响薄膜材料的质...
使用PECVD,高能电子可以将气体分子激发到足够活跃的状态,使得在相对低温下就能发生化学反应。这对于敏感于高温或者不能承受高温处理的材料(如塑料)来说是一个重要的优势。等离子体中的反应物质具有很高的动能,可以使得它们在各种表面,包括垂直和倾斜的表面上发生化学反应。这就使得PECVD可以在基板的全范围内,包括难以接触的区域,形成高质量的薄膜。在PECVD过程中,射频能量引发原料气体形成等离子体。这个等离子体由高能电子和离子组成,它们能够在各种表面进行化学反应。这就使得反应物质能够均匀地分布在整个基板上,从而形成均匀的薄膜。且PECVD可以在相对低温下进行,因此基板上的热效应对薄膜的形成影响较小。...
LPCVD的关键硬件主要包括以下几个部分:反应器:LPCVD反应器是用于进行LPCVD制程的主要设备,它由一个密封的容器和一个加热系统组成。根据反应器的形状和加热方式的不同,LPCVD反应器可以分为水平管式反应器、垂直管式反应器、单片反应器等。水平管式反应器是一种常用的LPCVD反应器,它由一个水平放置的石英管和一个螺旋形的电阻丝加热系统组成,可以同时处理多片衬底,具有较高的生产效率和较好的沉积均匀性。垂直管式反应器是另一种常用的LPCVD反应器,它由一个垂直放置的石英管和一个电磁感应加热系统组成,可以实现更高的沉积温度和更快的沉积速率,适用于高温沉积材料。聚酰亚胺PI也可作为层间介质应用,具...
热氧化是在一定的温度和气体条件下,使硅片表面氧化一定厚度的氧化硅的。主要有干法氧化和湿法氧化,干法氧化是在硅片表面通入氧气,硅片与氧化反应生成氧化硅,氧化速率比较慢,氧化膜厚容易控制。湿法氧化在炉管当中通入氧气和氢气,两者反应生长水蒸气,水蒸气与硅片表面反应生长氧化硅,湿法氧化,速率比较快,可以生长比较厚的薄膜。直流(DC)磁控溅射与气压的关系-在一定范围内提高离化率(尽量小的压强下维持高的离化率)、提高均匀性要增加压强和保证薄膜纯度、提高薄膜附着力要减小压强的矛盾,产生一个平衡。提供一个额外的电子源,而不是从靶阴极获得电子。实现低压溅射(压强小于0.1帕)。射频(RF)磁控溅射特点-射频方法...
LPCVD设备中较少用的是旋转式LPCVD设备和行星式LPCVD设备,因为其具有结构复杂、操作困难、沉积速率低、产能小等缺点。旋转式LPCVD设备和行星式LPCVD设备的主要优点是可以通过旋转衬底来改善薄膜的均匀性和厚度分布。旋转式LPCVD设备和行星式LPCVD设备可以根据不同的旋转方式进行分类。常见的分类有以下几种:(1)单轴旋转式LPCVD设备,是指衬底只围绕一个轴旋转;(2)双轴旋转式LPCVD设备,是指衬底围绕两个轴旋转;(3)多轴旋转式LPCVD设备,是指衬底围绕多个轴旋转。真空镀膜过程中需防止尘埃污染。商丘真空镀膜设备单片反应器是一种新型的LPCVD反应器,它由一个单片放置的石英...
LPCVD设备中的薄膜材料的质量和性能可以通过多种方法进行表征和评价。常见的表征和评价方法有以下几种:(1)厚度测量法,是指通过光学或电子手段来测量薄膜的厚度,如椭圆偏振仪、纳米压痕仪、电子显微镜等;(2)成分分析法,是指通过光谱或质谱手段来分析薄膜的化学成分,如X射线光电子能谱(XPS)、二次离子质谱(SIMS)、原子发射光谱(AES)等;(3)结构表征法,是指通过衍射或散射手段来表征薄膜的晶体结构,如X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、透射电子显微镜(TEM)等;(4)性能测试法,是指通过电学或力学手段来测试薄膜的物理性能,如电阻率、介电常数、硬度、应力等。沉积工艺也可分为化学气...
磁控溅射可以使用各种类型的气体进行,例如氩气、氮气和氧气等。气体的选择取决于薄膜的所需特性和应用。例如,氩气通常用作沉积金属的溅射气体,而氮气则用于沉积氮化物。磁控溅射可以以各种配置进行,例如直流(DC)、射频(RF)和脉冲DC模式。每种配置都有其优点和缺点,配置的选择取决于薄膜的所需特性和应用。磁控溅射是利用磁场束缚电子的运动,提高电子的离化率。与传统溅射相比具有“低温(碰撞次数的增加,电子的能量逐渐降低,在能量耗尽以后才落在阳极)”、“高速(增长电子运动路径,提高离化率,电离出更多的轰击靶材的离子)”两大特点。真空镀膜技术是现代制造业的重要支柱。淮南真空镀膜工艺流程LPCVD技术在光电子领...
LPCVD技术是一种在低压下进行化学气相沉积的技术,它有以下几个优点高质量:LPCVD技术可以在低压下进行高温沉积,使得气相前驱体与衬底表面发生充分且均匀的化学反应,形成高纯度、低缺陷密度、低氢含量、低应力等特点的薄膜材料。高均匀性:LPCVD技术可以在低压下进行大面积沉积,使得气相前驱体在衬底表面上有较长的停留时间和较大的扩散距离,形成高均匀性和高一致性的薄膜材料。高精度:LPCVD技术可以通过调节压力、温度、气体流量和时间等参数来控制沉积速率和厚度,形成高精度和可重复性的薄膜材料。高效率:LPCVD技术可以采用批量装载和连续送气的方式来进行沉积。镀膜技术可用于制造精密仪器部件。南通真空镀膜...
LPCVD的优点主要有以下几个方面:一是具有较佳的阶梯覆盖能力,可以在复杂的表面形貌上形成均匀且连续的薄膜;二是具有很好的组成成分和结构控制,可以通过调节反应温度、压力和气体流量等参数来改变薄膜的物理和化学性质;三是具有很高的沉积速率和输出量,可以实现大面积和批量生产;四是降低了颗粒污染源,提高了薄膜的质量和可靠性LPCVD的缺点主要有以下几个方面:一是需要较高的反应温度(通常在500-1000℃之间),这会增加能耗和设备成本,同时也会对基片造成热损伤或热应力;二是需要较长的反应时间(通常在几十分钟到几小时之间),这会降低生产效率和灵活性;三是需要较复杂的设备和工艺控制,以保证反应室内的温度、...
在真空中把金属、合金或化合物进行蒸发(或溅射),使其沉积在被涂覆的物体(称基片、基板或基体)上的方法称为真空镀膜法。真空蒸镀简称蒸镀,是在真空条件下,用一定的方法加热锻膜材料(简称膜料)使之气化,并沉积在工件表面形成固态薄膜。以动量传递的方法,用荷能粒子轰击材料表面,使其表面原子获得足够的能量而飞逸出来的过程称为溅射。离子镀膜技术简称离子镀,离子镀是在真空条件下,利用气体放电使气体或被蒸发物质部分电离,在气体离子或被蒸发物质离子轰击作用的同时把蒸发物质或其反应产物沉积在基片上。电阻加热蒸镀是用丝状或片状的钨、钼、钽高熔点金属做成适当形状的蒸发源,将膜料放在其中,接通电源,电阻直接加热膜料而使其...
PECVD技术是在低气压下,利用低温等离子体在工艺腔体的阴极上(即样品放置的托盘)产生辉光放电,利用辉光放电(或另加发热体)使样品升温到预定的温度,然后通入适量的工艺气体,这些气体经一系列化学反应和等离子体反应,在样品表面形成固态薄膜。在反应过程中,反应气体从进气口进入炉腔,逐渐扩散至样品表面,在射频源激发的电场作用下,反应气体分解成电子、离子和活性基团等。这些分解物发生化学反应,生成形成膜的初始成分和副反应物,这些生成物以化学键的形式吸附到样品表面,生成固态膜的晶核,晶核逐渐生长成岛状物,岛状物继续生长成连续的薄膜。在薄膜生长过程中,各种副产物从膜的表面逐渐脱离,在真空泵的作用下从出口排出。...
真空镀膜技术属于表面处理技术的一类,应用非常广。主要应用有一下几类:光学膜:用于CCD、CMOS中的各种滤波片,高反镜。功能膜:用于制造电阻、电容,半导体薄膜,刀具镀膜,车灯,车灯罩,激光,太阳能等。装饰膜:手机/家电装饰镀膜,汽车标牌,化妆品盒盖,建筑装饰玻璃、汽车玻璃,包装袋。真空镀膜对真空的要求非常严格,根据不同的真控制可以划分为低真空(1至1E-5Torr),中真空(1E-5至1E-6Torr),高真空(1E-6至1E-8Torr),超高真空(低于1E-9Torr),针对不同的真空有多种测量方式,电容膜片(CDG)、导热(Piriani)、热阴极电离(HCIG)、粘度(自旋转子)等。使...
PECVD技术是在低气压下,利用低温等离子体在工艺腔体的阴极上(即样品放置的托盘)产生辉光放电,利用辉光放电(或另加发热体)使样品升温到预定的温度,然后通入适量的工艺气体,这些气体经一系列化学反应和等离子体反应,在样品表面形成固态薄膜。在反应过程中,反应气体从进气口进入炉腔,逐渐扩散至样品表面,在射频源激发的电场作用下,反应气体分解成电子、离子和活性基团等。这些分解物发生化学反应,生成形成膜的初始成分和副反应物,这些生成物以化学键的形式吸附到样品表面,生成固态膜的晶核,晶核逐渐生长成岛状物,岛状物继续生长成连续的薄膜。在薄膜生长过程中,各种副产物从膜的表面逐渐脱离,在真空泵的作用下从出口排出。...
PECVD(等离子增强化学气相沉积或等离子体辅助化学气相沉积),是一种利用等离子体在较低温度下进行沉积的一种薄膜生长技术。等离子体中大部分原子或分子被电离,通常使用射频(RF)产生,但也可以通过交流电(AC)或直流电(DC)在两个平行电极之间放电产生。PECVD是一种基于真空的工艺,通常在<0.1Torr的压力下进行,允许相对较低的基板温度,从室温到300°C。通过利用等离子体为这些沉积反应的发生提供能量,而不是将基板加热到很高的的温度来驱动这些沉积反应。由于PECVD沉积温度较低,沉积的薄膜应力较小,结合力更强。薄膜中存在的各种缺陷是产生本征应力的主要原因,这些缺陷一般都是非平衡缺陷,但需要...
LPCVD设备的工艺参数主要包括以下几个方面:(1)气体前驱体的种类和比例,影响了薄膜的组成和性能;(2)气体前驱体的流量和压力,影响了薄膜的沉积速率和均匀性;(3)反应温度和时间,影响了薄膜的结构和质量;(4)衬底材料和表面处理,影响了薄膜的附着力和界面特性。不同类型的薄膜材料需要使用不同的工艺参数。例如,多晶硅的沉积需要使用硅烷作为气体前驱体,流量为50-200sccm,压力为0.1-1Torr,温度为525-650℃,时间为10-60min;氮化硅的沉积需要使用硅烷和氨作为气体前驱体,比例为1:3-1:10,流量为100-500sccm,压力为0.2-0.8Torr,温度为700-900...
蒸发物质的分子被电子撞击后沉积在固体表面称为离子镀。蒸发源接阳极,工件接阴极,当通以三至五千伏高压直流电以后,蒸发源与工件之间产生辉光放电。由于真空罩内充有惰性氩气,在放电电场作用下部分氩气被电离,从而在阴极工件周围形成一等离子暗区。带正电荷的氩离子受阴极负高压的吸引,猛烈地轰击工件表面,致使工件表层粒子和脏物被轰溅抛出,从而使工件待镀表面得到了充分的离子轰击清洗。随后,接通蒸发源交流电源,蒸发料粒子熔化蒸发,进入辉光放电区并被电离。带正电荷的蒸发料离子,在阴极吸引下,随同氩离子一同冲向工件,当抛镀于工件表面上的蒸发料离子超过溅失离子的数量时,则逐渐堆积形成一层牢固粘附于工件表面的镀层。镀膜层...
通常在真空镀膜中制备的薄膜与衬底的粘附主要与一下几个因素有关:1.衬底表面的清洁度;2.制备时腔体的本底真空度;3.衬底表面的预处理。衬底的清洁度会严重影响薄膜的粘附力,也可能导致制备的薄膜在脏污处出现应力集中甚至导致开裂;设备的本底真空也是影响粘附力的重要5因素,对于磁控溅射来说,通常要保证设备的本底真空尽量低于5E-6Torr;对于某些衬底表面,通常可以使用等离子体对其进行预处理,也能很大程度增加薄膜的粘附力。镀膜层能有效提升产品的抗疲劳性能。陕西来料真空镀膜在真空状态下,加热蒸发容器中的靶材,使其原子或分子逸出,沉积在目标物体表面,形成固态薄膜。依蒸镀材料、基板的种类可分为:抵抗加热、电...
LPCVD加热系统是用于提供反应所需的高温的部分,通常由电阻丝或卤素灯组成。温度控制系统是用于监测和调节反应室内温度的部分,通常由温度传感器和控制器组成。压力控制系统是用于监测和调节反应室内压力的部分,通常由压力传感器和控制器组成。流量控制系统是用于监测和调节气体前驱体的流量的部分,通常由流量计和控制器组成。LPCVD设备的设备构造还需要考虑以下几个方面的因素:(1)反应室的形状和尺寸,影响了气体在反应室内的流动和分布,从而影响了薄膜的均匀性和质量;(2)反应室的材料和表面处理,影响了反应室壁面上沉积的材料和颗粒污染,从而影响了薄膜的纯度和清洗频率;(3)衬底的放置方式和数量,影响了衬底之间的...
LPCVD的优点主要有以下几个方面:一是具有较佳的阶梯覆盖能力,可以在复杂的表面形貌上形成均匀且连续的薄膜;二是具有很好的组成成分和结构控制,可以通过调节反应温度、压力和气体流量等参数来改变薄膜的物理和化学性质;三是具有很高的沉积速率和输出量,可以实现大面积和批量生产;四是降低了颗粒污染源,提高了薄膜的质量和可靠性LPCVD的缺点主要有以下几个方面:一是需要较高的反应温度(通常在500-1000℃之间),这会增加能耗和设备成本,同时也会对基片造成热损伤或热应力;二是需要较长的反应时间(通常在几十分钟到几小时之间),这会降低生产效率和灵活性;三是需要较复杂的设备和工艺控制,以保证反应室内的温度、...
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