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磁控濺射方向性要優(yōu)于電子束蒸發(fā),但薄膜質(zhì)量,東莞反射濺射真空鍍膜平臺(tái),表面粗糙度等方面不如電子束蒸發(fā)。但磁控濺射可用于多種材料,東莞反射濺射真空鍍膜平臺(tái),適用性普遍,電子束蒸發(fā)則只能用于金屬材料蒸鍍,且高熔點(diǎn)金屬,如W,Mo等的蒸鍍較為困難。所以磁控濺射常用于新型氧化物,陶瓷材料的鍍膜,電子束則用于對(duì)薄膜質(zhì)量較高的金屬材料。LPCVD工藝在襯底表面淀積一層均勻的介質(zhì)薄膜,東莞反射濺射真空鍍膜平臺(tái),在微納加工當(dāng)中用于結(jié)構(gòu)層材料、xi牲層、絕緣層、掩模材料,LPCVD工藝淀積的材料有多晶硅、氮化硅、磷硅玻璃。不同的材料淀積采用不同的氣體。物理的氣相沉積技術(shù)具有膜/基結(jié)合力好、薄膜均勻致密、可制取成分穩(wěn)定的合金膜和重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)。東莞反射濺射真空鍍膜平臺(tái)
反應(yīng)濺射工藝進(jìn)行過(guò)程中靶表面濺射區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)被反應(yīng)生成物覆蓋或反應(yīng)生成物被剝離而重新暴露金屬表面此消彼長(zhǎng)的過(guò)程。如果化合物的生成速率大于化合物被剝離的速率,化合物覆蓋面積增加。在一定功率的情況下,參與化合物生成的反應(yīng)氣體量增加,化合物生成率增加。如果反應(yīng)氣體量增加過(guò)度,化合物覆蓋面積增加,如果不能及時(shí)調(diào)整反應(yīng)氣體流量,化合物覆蓋面積增加的速率得不到防止,濺射溝道將進(jìn)一步被化合物覆蓋,當(dāng)濺射靶被化合物全部覆蓋的時(shí)候,靶完全中毒,不能繼續(xù)濺射。影響靶中毒的因素主要是反應(yīng)氣體和濺射氣體的比例,反應(yīng)氣體過(guò)量就會(huì)導(dǎo)致靶中毒。東莞反射濺射真空鍍膜平臺(tái)為了使化學(xué)反應(yīng)能在較低的溫度下進(jìn)行,利用了等離子體的活性來(lái)促進(jìn)反應(yīng)。
為了獲得性能良好的半導(dǎo)體電極Al膜,我們通過(guò)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(guò)理論計(jì)算和性能測(cè)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(diǎn)??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(dá)到均勻化的程度,因?yàn)樗仓苯佑绊慉l膜的其它性能,進(jìn)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(guò)程中吸附原子或原子團(tuán)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。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(diǎn)薄膜和高純薄膜的一種主要加熱方法。
真空鍍膜的物理過(guò)程:PVD(物理的氣相沉積技術(shù))的基本原理可分為三個(gè)工藝步驟:(1)金屬顆粒的氣化:即鍍料的蒸發(fā)、升華或被濺射從而形成氣化源(2)鍍料粒子((原子、分子或離子)的遷移:由氣化源供出原子、分子或離子經(jīng)過(guò)碰撞,產(chǎn)生多種反應(yīng)。(3)鍍料粒子在基片表面的沉積。磁控濺射主要利用輝光放電(glowdischarge)將氬氣(Ar)離子撞擊靶材(target)表面,靶材的原子被彈出而堆積在基板表面形成薄膜。濺鍍薄膜的性質(zhì)、均勻度都比蒸鍍薄膜來(lái)的好,但是鍍膜速度卻比蒸鍍慢比較多。新型的濺鍍?cè)O(shè)備幾乎都使用強(qiáng)力磁鐵將電子成螺旋狀運(yùn)動(dòng)以加速靶材周圍的氬氣離子化,造成靶與氬氣離子間的撞擊機(jī)率增加,提高濺鍍速率。磁控濺射一般金屬鍍膜大都采用直流濺鍍,而不導(dǎo)電的陶磁材料則使用RF交流濺鍍。
針對(duì)PVD制備薄膜應(yīng)力的解決辦法主要有:1.熱退火處理,薄膜中存在的各種缺陷是產(chǎn)生本征應(yīng)力的主要原因,這些缺陷一般都是非平衡缺陷,有自行消失的傾向,但需要外界給予活化能。對(duì)薄膜進(jìn)行熱處理,非平衡缺陷大量消失,薄膜內(nèi)應(yīng)力卓著降低;2.添加亞層控制多層薄膜應(yīng)力,利用應(yīng)變相消原理,在薄膜層之間再沉積一層薄膜,控制工藝使其呈現(xiàn)與結(jié)構(gòu)薄膜相反的應(yīng)力狀態(tài),緩解應(yīng)力帶來(lái)的破壞作用,整體上抵消內(nèi)部應(yīng)力;3.提高襯底溫度,有利于薄膜和襯底間原子擴(kuò)散,并加速反應(yīng)過(guò)程,有利于形成擴(kuò)散附著,降低內(nèi)應(yīng)力。LPCVD主要特征是因?yàn)樵诘蛪涵h(huán)境下,反應(yīng)氣體的平均自由程及擴(kuò)散系數(shù)變大,膜厚均勻性好、臺(tái)階覆蓋性好。東莞反射濺射真空鍍膜平臺(tái)
化學(xué)氣相沉積技術(shù)是借助氣相作用或基體表面上的化學(xué)反應(yīng),在基體上制出金屬或化合物薄膜的方法。東莞反射濺射真空鍍膜平臺(tái)
薄膜應(yīng)力的起源是薄膜生長(zhǎng)過(guò)程中的某種結(jié)構(gòu)不完整性(雜質(zhì)、空位、晶粒邊界、錯(cuò)位等)、表面能態(tài)的存在、薄膜與基底界面間的晶格錯(cuò)配等磁控濺射由于其內(nèi)部電場(chǎng)的存在,還可在襯底端引入一個(gè)負(fù)偏壓,使濺射速率和材料粒子的方向性增加。所以磁控濺射常用來(lái)沉積TSV結(jié)構(gòu)的阻擋層和種子層,通過(guò)對(duì)相關(guān)參數(shù)的調(diào)整和引入負(fù)偏壓,可以實(shí)現(xiàn)高深寬比的薄膜濺射,且深孔內(nèi)壁薄膜連續(xù)和良好的均勻性。通過(guò)PVD制備的薄膜通常存在應(yīng)力問(wèn)題,不同材料與襯底間可能存在壓應(yīng)力或張應(yīng)力,在多層膜結(jié)構(gòu)中可能同時(shí)存在多種形式的應(yīng)力。東莞反射濺射真空鍍膜平臺(tái)
廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所致力于電子元器件,以科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)***管理的追求。廣東省半導(dǎo)體所擁有一支經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)創(chuàng)新的專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì),以高度的專注和執(zhí)著為客戶提供微納加工技術(shù)服務(wù),真空鍍膜技術(shù)服務(wù),紫外光刻技術(shù)服務(wù),材料刻蝕技術(shù)服務(wù)。廣東省半導(dǎo)體所致力于把技術(shù)上的創(chuàng)新展現(xiàn)成對(duì)用戶產(chǎn)品上的貼心,為用戶帶來(lái)良好體驗(yàn)。廣東省半導(dǎo)體所始終關(guān)注電子元器件行業(yè)。滿足市場(chǎng)需求,提高產(chǎn)品價(jià)值,是我們前行的力量。
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