四川金属真空镀膜实验室 广东省科学院半导体研究所供应

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。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，四川金属真空镀膜实验室，通常采用质量流量计来实现精确控制。LPCVD主要特征是因为在低压环境下，四川金属真空镀膜实验室，四川金属真空镀膜实验室，反应气体的平均自由程及扩散系数变大，膜厚均匀性好、台阶覆盖性好。四川金属真空镀膜实验室

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。江苏ITO镀膜真空镀膜外协PECVD当中沉积速率过快，会导致氧化硅薄膜速率过快，说明薄膜质量比较差。

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

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。化学气相沉积技术是把含有构成薄膜元素的单质气体或化合物供给基体。

电子束蒸发法是真空蒸发镀膜中常用的一种方法，是在高真空条件下利用电子束进行直接加热蒸发材料，使蒸发材料气化并向衬底输运，在基底上凝结形成薄膜的方法。在电子束加热装置中，被加热的材料放置于水冷的坩埚当中，可避免蒸发材料与坩埚壁发生反应影响薄膜的质量，因此，电子束蒸发沉积法可以制备高纯薄膜。LPCVD反应的能量源是热能，通常其温度在500℃-1000℃之间，压力在0.1Torr-2Torr以内，影响其沉积反应的主要参数是温度、压力和气体流量，它的主要特征是因为在低压环境下，反应气体的平均自由程及扩散系数变大，膜厚均匀性好、台阶覆盖性好。目前采用LPCVD工艺制作的主要材料有：多晶硅、单晶硅、非晶硅、氮化硅等。化学气相沉积法主要有常压CVD、LPCVD、PECVD等方法。江苏ITO镀膜真空镀膜外协

等离子体化学气相沉积法，利用了等离子体的活性来促进反应，使化学反应能在较低的温度下进行。四川金属真空镀膜实验室

热氧化与化学气相沉积不同，她是通过氧气或水蒸气扩散到硅表面并进行化学反应形成氧化硅。热氧化形成氧化硅时，会消耗相当于氧化硅膜厚的45%的硅。热氧化氧化过程主要分两个步骤：步骤一：氧气或者水蒸气等吸附到氧化硅表面，步骤二：氧气或者水蒸气等扩散到硅表面，步骤三：氧气或者水蒸气等与硅反应生成氧化硅。热蒸发主要是三个过程：1.蒸发材料从固态转化为气态的过程。2.气化原子或分子在蒸发源与基底之间的运输 3.蒸发原子或分子在衬底表面上淀积过程，即是蒸汽凝聚、成核、核生长、形成连续薄膜的过程。四川金属真空镀膜实验室

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