電介質在集成電路中主要提供器件、柵極和金屬互連間的絕緣,選擇的材料主要是氧化硅和氮化硅等。氧化硅薄膜可以通過熱氧化、化學氣相沉積和原子層沉積法的方法獲得。如果按照壓力來區分的話,熱氧化一般為常壓氧化工藝,快速熱氧化等。化學氣相沉積法一般有低壓化學氣相沉積氧化工藝,半大氣壓氣相沉積氧化工藝,增強等離子體化學氣相層積等。在熱氧化工藝中,主要使用的氧源是氣體氧氣、水等,而硅源則是單晶硅襯底或多晶硅、非晶硅等。氧氣會消耗硅(Si),多晶硅(Poly)產生氧化,通常二氧化硅的厚度會消耗0.54倍的硅,而消耗的多晶硅則相對少些。這個特性決定了熱氧化工藝只能應用在側墻工藝形成之前的氧化硅薄膜中。真空鍍膜技術為產品帶來獨特的功能性。光電器件真空鍍膜服務
LPCVD的制程主要包括以下幾個步驟:預處理:在LPCVD之前,需要對襯底進行清潔和預熱,以去除表面的雜質和水分,防止薄膜沉積過程中產生缺陷或不均勻。預處理的方法有濕法清潔、干法清潔、氫退火等。裝載:將經過預處理的襯底放入LPCVD反應器中,一般采用批量裝載的方式,可以同時處理多片襯底,提高生產效率。裝載時需要注意襯底之間的間距和排列方式,以保證沉積均勻性。抽真空:在LPCVD反應器中抽真空,將反應器內的壓力降低到所需的工作壓力,一般在0.1-10托爾之間。抽真空的目的是減少氣體分子之間的碰撞,增加氣體分子與襯底表面的碰撞概率,從而提高沉積速率和均勻性。光電器件真空鍍膜服務真空鍍膜技術是現代制造業的重要支柱。
LPCVD設備的基本原理是利用化學氣相沉積(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體引入反應室,在襯底表面發生化學反應,形成所需的薄膜材料。LPCVD設備的優點主要有以下幾點:(1)由于低壓條件下氣體分子的平均自由程較長,使得氣體在反應室內的分布更加均勻,從而提高了薄膜的均勻性和重復性;(2)低壓條件下氣體分子與襯底表面的碰撞頻率較低,使得反應速率主要受表面反應速率控制,從而提高了薄膜的純度和結晶性;(3)低壓條件下氣體分子與反應室壁面的碰撞頻率較低,使得反應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;
PVD鍍膜(離子鍍膜)技術,其具體原理是在真空條件下,采用低電壓、大電流的電弧放電技術,利用氣體放電使靶材蒸發并使被蒸發物質與氣體都發生電離,利用電場的加速作用,使被蒸發物質及其反應產物沉積在工件上。特點,采用PVD鍍膜技術鍍出的膜層,具有高硬度、高耐磨性(低摩擦系數)、很好的耐腐蝕性和化學穩定性等特點,膜層的壽命更長;同時膜層能夠大幅度提高工件的外觀裝飾性能。PVD鍍膜能夠鍍出的膜層種類,PVD鍍膜技術是一種能夠真正獲得微米級鍍層且無污染的環保型表面處理方法,它能夠制備各種單一金屬膜(如鋁、鈦、鋯、鉻等),氮化物膜(TiN、ZrN、CrN、TiAlN)和碳化物膜(TiC、TiCN),以及氧化物膜(如TiO等)。PVD鍍膜膜層的厚度—PVD鍍膜膜層的厚度為微米級,厚度較薄,一般為0.3μm~5μm,其中裝飾鍍膜膜層的厚度一般為0.3μm~1μm,因此可以在幾乎不影響工件原來尺寸的情況下提高工件表面的各種物理性能和化學性能,鍍后不須再加工。使用CVD的方式進行沉積氧化氮化硅(SiOxNy)與氮化硅(SiNx)能有效提高鈍化發射極和后極電池效率。
LPCVD設備中常用的是水平式LPCVD設備,因為其具有結構簡單、操作方便、沉積速率高、產能大等優點。水平式LPCVD設備可以根據不同的加熱方式進行分類。常見的分類有以下幾種:(1)電阻絲加熱式LPCVD設備,是指使用電阻絲作為加熱元件,將電阻絲纏繞在反應室外壁或內壁上,通過電流加熱反應室和襯底;(2)鹵素燈加熱式LPCVD設備,是指使用鹵素燈作為加熱元件,將鹵素燈安裝在反應室外壁或內壁上,通過輻射加熱反應室和襯底;(3)感應加熱式LPCVD設備,是指使用感應線圈作為加熱元件,將感應線圈圍繞在反應室外壁或內壁上,通過電磁感應加熱反應室和襯底。真空鍍膜過程中需使用品質高的鍍膜材料。光電器件真空鍍膜服務
鍍膜技術可用于制造高性能傳感器。光電器件真空鍍膜服務
對于典型的半導體應用,基板被放置在兩個平行電極之間的沉積室中一個接地電極,通常是一個射頻通電電極.前體氣體如硅烷(SiH4)和氨(NH3)通常與惰性氣體如氬氣(Ar)或氮氣(N2)混合以控制過程。這些氣體通過基板上方的噴頭固定裝置引入腔室,有助于將氣體更均勻地分布到基板上。等離子體由電極之間的放電(100–300eV)點燃,在基板周圍發生啟輝,有助于產生驅動化學反應的熱能。前體氣體分子與高能電子碰撞,然后通過氣流傳播到基板,在那里它們發生反應并被吸收在基板表面上以生長薄膜。然后將化學副產品抽走,完成沉積過程。光電器件真空鍍膜服務