吉林低压气相沉积真空镀膜加工平台

时间:2021年01月26日 来源:

对于薄膜应力主要有以下原因:1.薄膜生长初始阶段,薄膜面和界面的表面张力的共同作用;2.沉积过程中膜面温度远高于衬底温度产生热应变;3.薄膜和衬底间点阵错配而产生界面应力;4.金属膜氧化后氧化物原子体积增大产生压应力;5.斜入射造成各向异性成核、生长;6.薄膜内产生相变或化学组分改变导致原子体积变化。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。利用PECVD生长的氮化硅薄膜均匀性和重复性好,可大面积成膜。吉林低压气相沉积真空镀膜加工平台

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针对PVD制备薄膜应力的解决办法主要有:1.热退火处理,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,有自行消失的倾向,但需要外界给予活化能。对薄膜进行热处理,非平衡缺陷大量消失,薄膜内应力卓著降低;2.添加亚层控制多层薄膜应力,利用应变相消原理,在薄膜层之间再沉积一层薄膜,控制工艺使其呈现与结构薄膜相反的应力状态,缓解应力带来的破坏作用,整体上抵消内部应力;3.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,有利于形成扩散附着,降低内应力。中山磁控溅射真空镀膜加工平台蒸发速率正比于材料的饱和蒸气压,温度变化10%左右,饱和蒸气压就要变化一个数量级左右。

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PECVD主要由工艺管及电阻加热炉、净化推舟系统、气路系统、电气控制系统、计算机控制系统、真空系统6大部分组成。PECVD的主要性能指标,PECVD设备的主要特点,该设备成膜种类为氮化硅,这种PECVD成膜均匀性好、稳定性高。每片硅片间不均匀性误差在5%之内,同一批硅片间的误差在6%之内,不同批次硅片间误差在7%之内。温度要求比较低,成膜温度为150℃~500℃,恒温区温度均匀,误差范围在2℃之内,并且在整个成膜过程中随时间变化小,误差范围为2℃/24h之内。升温时间较短,工作压力范围广,恢复真空时间短,设备封闭性强并且具有温度控制和计算机自动监控等安全措施功能。除此之外,PECVD与一般CVD相比有更多的优点。

磁控溅射可用于不同金属合金的共溅射,同时使用多个靶qiang电源和不同靶材,例如TiW合金,通过独自调整Ti、W的溅射速率,同时开始溅射2种材料,则在衬底上可以形成Ti/W合计,对不同材料的速率进行调节,即能满足不同组分的要求。磁控溅射可改变工作气体与氩气比例从而进行反应溅射,例如使用Si靶材,通入一定比例的N2,氩气作为工作气体,而氮气作为反应气体,较终能得到SiNx薄膜。通入氧气与氮气从而获得各种材料的氧化物与氮化物薄膜,通过改变反应气体与工作气体的比例也能对溅射速率进行调整,薄膜内组分也能相应调整。但反应气体过量时可能会造成靶中毒。使用等离子体增强气相沉积法(PECVD)可在低温(200-350℃)沉积出良好的氧化硅薄膜。

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电子束蒸发源的能量可高度集中,使镀膜材料局部达到高温而蒸发。通过调节电子束的功率,可以方便的控制镀膜材料的蒸发速率,特别是有利于高熔点以及高纯金属和化合物材料。物质的饱和蒸气压随温度的上升而增大,在一定温度下,各种物质的饱和蒸气压不相同,且具有恒定的数值。相反,一定的饱和蒸气压必定对应一定的物质的温度。在高真空下,电子qiang灯丝加热后发射热电子,被加速阳极加速,获得很大的动能轰击到的蒸发材料上,把动能转化成热使蒸发材料加热气化,而实现蒸发镀膜。电子束蒸发源由发射电子的热阴极、电子加速极和作为阳极的镀膜材料组成。化学气相沉积法主要有常压CVD、LPCVD、PECVD等方法。甘肃低压气相沉积真空镀膜加工平台

PECVD当中沉积速率的快慢也会影响到薄膜的质量。吉林低压气相沉积真空镀膜加工平台

磁控溅射的优势在于可根据靶材的性质来选择使用不同的靶qiang进行溅射,靶qiang分为射频靶(RF)、直流靶(DC)、直流脉冲靶(DC Pluse)。其中射频靶主要用于导电性较差的氧化物、陶瓷等介质膜的溅射,也可以进行常规金属材料溅射。直流靶只能用于导电性较好的金属材料,而直流脉冲靶介于二者之间,可溅射硅、锗等半导体材料。利用PECVD生长的氮化硅薄膜具有以下优点:1.均匀性和重复性好,可大面积成膜2.可在低温下成膜3.台阶覆盖性比较好 4.薄膜成分和厚度容易控制 5.应用范围广,设备简单,易于产业化。吉林低压气相沉积真空镀膜加工平台

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