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電子束蒸發(fā)法是真空蒸發(fā)鍍膜中常用的一種方法,是在高真空條件下利用電子束進(jìn)行直接加熱蒸發(fā)材料,使蒸發(fā)材料氣化并向襯底輸運(yùn),在基底上凝結(jié)形成薄膜的方法。在電子束加熱裝置中,被加熱的材料放置于水冷的坩堝當(dāng)中,可避免蒸發(fā)材料與坩堝壁發(fā)生反應(yīng)影響薄膜的質(zhì)量,因此,江西叉指電極真空鍍膜公司,電子束蒸發(fā)沉積法可以制備高純薄膜。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?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。目前采用LPCVD工藝制作的主要材料有:多晶硅、單晶硅,江西叉指電極真空鍍膜公司、非晶硅,江西叉指電極真空鍍膜公司、氮化硅等。電子束蒸發(fā)的金屬粒子只能考自身能量附著在襯底表面,臺(tái)階覆蓋性比較差。江西叉指電極真空鍍膜公司
熱氧化與化學(xué)氣相沉積不同,她是通過氧氣或水蒸氣擴(kuò)散到硅表面并進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)形成氧化硅。熱氧化形成氧化硅時(shí),會(huì)消耗相當(dāng)于氧化硅膜厚的45%的硅。熱氧化氧化過程主要分兩個(gè)步驟:步驟一:氧氣或者水蒸氣等吸附到氧化硅表面,步驟二:氧氣或者水蒸氣等擴(kuò)散到硅表面,步驟三:氧氣或者水蒸氣等與硅反應(yīng)生成氧化硅。熱蒸發(fā)主要是三個(gè)過程:1.蒸發(fā)材料從固態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的過程。2.氣化原子或分子在蒸發(fā)源與基底之間的運(yùn)輸 3.蒸發(fā)原子或分子在襯底表面上淀積過程,即是蒸汽凝聚、成核、核生長、形成連續(xù)薄膜的過程。江西叉指電極真空鍍膜公司在一定溫度下,真空當(dāng)中,蒸發(fā)物質(zhì)的蒸氣與固體平衡過程中所表現(xiàn)出的壓力, 稱為該物質(zhì)的飽和蒸氣壓。
在等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)工藝中,由等離子體輔助化學(xué)反應(yīng)過程。在等離子體輔助下,200 到500°C的工藝溫度足以實(shí)現(xiàn)成品膜層的制備,因此該技術(shù)降低了基材的溫度負(fù)荷。等離子可在接近基片的周圍被激發(fā)(近程等離子法)。而對(duì)于半導(dǎo)體硅片等敏感型基材,輻射和離子轟擊可能損壞基材。另一方面,在遠(yuǎn)程等離子法中,等離子體與基材間設(shè)有空間隔斷。隔斷不僅能夠保護(hù)基材,也允許激發(fā)混合工藝氣體的特定成分。然而,為保證化學(xué)反應(yīng)在被活動(dòng)的粒子真正抵達(dá)基材表面時(shí)才開始進(jìn)行,需精心設(shè)計(jì)工藝過程。
電子束蒸發(fā)的金屬粒子只能考自身能量附著在襯底表面,臺(tái)階覆蓋性比較差,如果需要追求臺(tái)階覆蓋性和薄膜粘附力,建議使用磁控濺射。電子束蒸發(fā)是目前真空鍍膜技術(shù)中一種成熟且主要的鍍膜方法,它解決了電阻加熱方式中鎢舟材料與蒸鍍?cè)床牧现苯咏佑|容易互混的問題。同時(shí)在同一蒸發(fā)沉積裝置中可以安置多個(gè)坩堝,實(shí)現(xiàn)同時(shí)或分別蒸發(fā),沉積多種不同的物質(zhì)。通過電子束蒸發(fā),任何材料都可以被蒸發(fā),不同材料需要采用不同類型的坩堝以獲得所要達(dá)到的蒸發(fā)速率。電子束蒸發(fā)可以蒸發(fā)高熔點(diǎn)材料,比一般電阻加熱蒸發(fā)熱效率高、 束流密度大、蒸發(fā)速度快,制成的薄膜純度高、質(zhì)量好,通過晶振控制,厚度可以較準(zhǔn)確地控制,可以普遍應(yīng)用于制備高純薄膜和各種光學(xué)材料薄膜。使用等離子體增強(qiáng)氣相沉積法(PECVD)可在低溫(200-350℃)沉積出良好的氧化硅薄膜。
真空蒸發(fā)鍍膜是在真空室中,加熱蒸發(fā)容器待形成薄膜的原材料,使其原子或者分子從表面氣化逸出,形成蒸汽流,入射到襯底或者基片表面,凝結(jié)形成固態(tài)薄膜的方法。真空蒸發(fā)鍍膜法,設(shè)備比較簡單、容易操作、制成的薄膜純度高、質(zhì)量好、膜厚容易控制,成膜速率快,效果高。在蒸發(fā)溫度以上進(jìn)行蒸發(fā)試,蒸發(fā)源溫度的微小變化即可引起蒸發(fā)速率發(fā)生很大變化。因此,在鍍膜過程中,想要控制蒸發(fā)速率,必須精確控制蒸發(fā)源的溫度,加熱時(shí)應(yīng)盡量避免產(chǎn)生過大的溫度梯度。蒸發(fā)速率正比于材料的飽和蒸氣壓,溫度變化10%左右,飽和蒸氣壓就要變化一個(gè)數(shù)量級(jí)左右。等離子體增強(qiáng)氣相沉積法已被普遍應(yīng)用于半導(dǎo)體器件工藝當(dāng)中。江西叉指電極真空鍍膜公司
等離子體化學(xué)氣相沉積法使局部形成等離子體,而等離子體化學(xué)活性很強(qiáng)。江西叉指電極真空鍍膜公司
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)過程,有利于形成擴(kuò)散附著,降低內(nèi)應(yīng)力。江西叉指電極真空鍍膜公司
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)體所深耕行業(yè)多年,始終以客戶的需求為向?qū)?,為客戶提?**的微納加工技術(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)體所繼續(xù)堅(jiān)定不移地走高質(zhì)量發(fā)展道路,既要實(shí)現(xiàn)基本面穩(wěn)定增長,又要聚焦關(guān)鍵領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型再突破。廣東省半導(dǎo)體所始終關(guān)注電子元器件市場(chǎng),以敏銳的市場(chǎng)洞察力,實(shí)現(xiàn)與客戶的成長共贏。
文章來源地址: http://www.cdcfah.com/cp/3100174.html
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