深圳贵金属真空镀膜工艺

时间:2021年04月27日 来源:

LPCVD工艺在衬底表面淀积一层均匀的介质薄膜,在微纳加工当中用于结构层材料、xi牲层、绝缘层、掩模材料,LPCVD工艺淀积的材料有多晶硅、氮化硅、磷硅玻璃。不同的材料淀积采用不同的气体。磁控溅射方向性要优于电子束蒸发,但薄膜质量,表面粗糙度等方面不如电子束蒸发。但磁控溅射可用于多种材料,适用性普遍,电子束蒸发则只能用于金属材料蒸镀,且高熔点金属,如W,Mo等的蒸镀较为困难。所以磁控溅射常用于新型氧化物,陶瓷材料的镀膜,电子束则用于对薄膜质量较高的金属材料。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。深圳贵金属真空镀膜工艺

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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。湖南功率器件真空镀膜加工平台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。

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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。所以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,可以实现高深宽比的薄膜溅射,且深孔内壁薄膜连续和良好的均匀性。通过PVD制备的薄膜通常存在应力问题,不同材料与衬底间可能存在压应力或张应力,在多层膜结构中可能同时存在多种形式的应力。薄膜应力的起源是薄膜生长过程中的某种结构不完整性(杂质、空位、晶粒边界、错位等)、表面能态的存在、薄膜与基底界面间的晶格错配等

等离子可在接近基片的周围被激发(近程等离子法)。而对于半导体硅片等敏感型基材,辐射和离子轰击可能损坏基材。另一方面,在远程等离子法中,等离子体与基材间设有空间隔断。隔断不仅能够保护基材,也允许激发混合工艺气体的特定成分。然而,为保证化学反应在被活动的粒子真正抵达基材表面时才开始进行,需精心设计工艺过程。在等离子增强化学气相沉积(PECVD)工艺中,由等离子体辅助化学反应过程。在等离子体辅助下,200 到500°C的工艺温度足以实现成品膜层的制备,因此该技术降低了基材的温度负荷。化学气相沉积法是一种利用化学反应的方式,将反应气体生成固态的产物,并沉积在基片表面的薄膜沉积技术。

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在等离子增强化学气相沉积(PECVD)工艺中,由等离子体辅助化学反应过程。在等离子体辅助下,200 到500°C的工艺温度足以实现成品膜层的制备,因此该技术降低了基材的温度负荷。等离子可在接近基片的周围被激发(近程等离子法)。而对于半导体硅片等敏感型基材,辐射和离子轰击可能损坏基材。另一方面,在远程等离子法中,等离子体与基材间设有空间隔断。隔断不仅能够保护基材,也允许激发混合工艺气体的特定成分。然而,为保证化学反应在被活动的粒子真正抵达基材表面时才开始进行,需精心设计工艺过程。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。湖南功率器件真空镀膜加工平台

电子束蒸发的金属粒子只能考自身能量附着在衬底表面,台阶覆盖性比较差。深圳贵金属真空镀膜工艺

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。深圳贵金属真空镀膜工艺

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