浙江功率器件真空镀膜工艺

PECVD系统的气源几乎都是由气体钢瓶供气，这些钢瓶被放置在有许多安全保护装置的气柜中，通过气柜上的控制面板、管道输送到PECVD的工艺腔体中。在淀积时，反应气体的多少会影响淀积的速率及其均匀性等，因此需要严格控制气体流量，通常采用质量流量计来实现精确控制。PECVD一般用到的气体有硅烷、笑气、氨气等其他。这些气体通过气管进入在反应腔体，在射频源的左右下，气体被电离成活性基团。活性基团进行化学反应，在低温（300摄氏度左右）生长氧化硅或者氮化硅。氧化硅和氮化硅可用于半导体器件的绝缘层，可有效的进行绝缘。真空镀膜流程：前处理及化学清洗→衬底真空中烘烤加热→等离子体清洗→金属离子轰击→镀金属过渡层→镀膜。浙江功率器件真空镀膜工艺

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。深圳功率器件真空镀膜外协磁控溅射常用来沉积TSV结构的阻挡层和种子层，通过对相关参数的调整和引入负偏压。

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，已被普遍应用于半导体器件工艺当中。在LED工艺当中，因为PECVD生长出的氧化硅薄膜具有结构致密，介电强度高、硬度大等优点，而且氧化硅薄膜对可见光波段吸收系数很小，所以氧化硅被用于芯片的绝缘层和钝化层。评价氧化硅薄膜的质量，较简单的方法是采用BOE腐蚀氧化硅薄膜，腐蚀速率越慢，薄膜质量越致密，反之，腐蚀速率越快，薄膜质量越差。另外，沉积速率的快慢也会影响到薄膜的质量，沉积速率过快，会导致氧化硅薄膜速率过快，说明薄膜质量比较差。

真空镀膜技术一般分为两大类，即物理的气相沉积技术和化学气相沉积技术。物理的气相沉积技术是指在真空条件下，利用各种物理方法，将镀料气化成原子、分子或使其离化为离子，直接沉积到基体表面上的方法。制备硬质反应膜大多以物理的气相沉积方法制得，它利用某种物理过程，如物质的热蒸发，或受到离子轰击时物质表面原子的溅射等现象，实现物质原子从源物质到薄膜的可控转移过程。电子束蒸发：将蒸发材料置于水冷坩埚中，利用电子束直接加热使蒸发材料汽化并在衬底上凝结形成薄膜，是蒸度高熔点薄膜和高纯薄膜的一种主要加热方法。磁控溅射主要利用辉光放电将氩气离子撞击靶材表面,靶材的原子被弹出而堆积在基板表面形成薄膜。

在溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜，而产生的二次电子会受到电场和磁场作用，被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内，以近似摆线形式在靶表面做圆周运动，并且在该区域中电离出大量的Ar 来轰击靶材，从而实现了高的沉积速率。随着碰撞次数的增加，二次电子的能量消耗殆尽，逐渐远离靶表面，并在电场的作用下较终沉积在衬底上。由于该电子的能量很低，传递给衬底的能量很小，致使衬底温升较低。磁控溅射的工作原理是指电子在外加电场的作用下，在飞向衬底过程中与氩原子发生碰撞，使其电离产生出Ar正离子和新的电子；新电子飞向衬底，Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射。在蒸发温度以上进行蒸发试，蒸发源温度的微小变化即可引起蒸发速率发生很大变化。深圳功率器件真空镀膜外协

磁控溅射由于其内部电场的存在，还可在衬底端引入一个负偏压，使溅射速率和材料粒子的方向性增加。浙江功率器件真空镀膜工艺

PECVD生长氧化硅薄膜是一个比较复杂的过程，薄膜的沉积速率主要受到反应气体比例、RF功率、反应室压力、基片生长温度等。在一定范围内，提高硅烷与笑气的比例，可提供氧化硅的沉积速率。在RF功率较低的时候，提升RF功率可提升薄膜的沉积速率，当RF增加到一定值后，沉积速率随RF增大而减少，然后趋于饱和。在一定的气体总量条件下，沉积速率随腔体压力增大而增大。PECVD在低温范围内（200-350℃），沉积速率会随着基片温度的升高而略微下降，但不是太明显。浙江功率器件真空镀膜工艺

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