安徽等离子体增强气相沉积真空镀膜加工 广东省科学院半导体研究所供应

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，安徽等离子体增强气相沉积真空镀膜加工，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，安徽等离子体增强气相沉积真空镀膜加工，在多层膜结构中可能同时存在多种形式的应力，安徽等离子体增强气相沉积真空镀膜加工。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热氧化与化学气相沉积不同，它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。安徽等离子体增强气相沉积真空镀膜加工

磁控溅射一般金属镀膜大都采用直流溅镀,而不导电的陶磁材料则使用RF交流溅镀,基本的原理是在真空中利用辉光放电(glowdischarge)将氩气(Ar)离子撞击靶材(target)表面，电浆中的阳离子会加速冲向作为被溅镀材的负电极表面，这个冲击将使靶材的物质飞出而沉积在基板上形成薄膜。PECVD( Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)等离子增强化学气相沉积，等离子体是物质分子热运动加剧，相互间的碰撞会导致气体分子产生电离，物质就会变成自由运动并由相互作用的正离子、电子和中性粒子组成的混合物。上海功率器件真空镀膜厂家LPCVD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。

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。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。

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。为了使化学反应能在较低的温度下进行，利用了等离子体的活性来促进反应。

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。蒸发高熔点的材料可以用薄片来蒸镀，将1mm材料薄片架空于碳坩埚上沿，薄片只能通过坩埚边沿来导热。安徽等离子体增强气相沉积真空镀膜加工

物理的气相沉积技术具有膜/基结合力好、薄膜均匀致密、可制取成分稳定的合金膜和重复性好等优点。安徽等离子体增强气相沉积真空镀膜加工

真空镀膜的物理过程：PVD（物理的气相沉积技术）的基本原理可分为三个工艺步骤：（1）金属颗粒的气化：即镀料的蒸发、升华或被溅射从而形成气化源（2）镀料粒子（（原子、分子或离子）的迁移：由气化源供出原子、分子或离子经过碰撞，产生多种反应。（3）镀料粒子在基片表面的沉积。磁控溅射主要利用辉光放电(glowdischarge)将氩气(Ar)离子撞击靶材(target)表面,靶材的原子被弹出而堆积在基板表面形成薄膜。溅镀薄膜的性质、均匀度都比蒸镀薄膜来的好,但是镀膜速度却比蒸镀慢比较多。新型的溅镀设备几乎都使用强力磁铁将电子成螺旋状运动以加速靶材周围的氩气离子化,造成靶与氩气离子间的撞击机率增加,提高溅镀速率。安徽等离子体增强气相沉积真空镀膜加工

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