LPCVD設備的發(fā)展歷史可以追溯到20世紀50年代,當時美國貝爾實驗室的科學家們使用LPCVD方法在硅片上沉積多晶硅薄膜,并用于制造雙極型晶體管。隨后,LPCVD方法被廣泛應用于制造金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)、動態(tài)隨機存儲器(DRAM)、太陽能電池等器件。20世紀70年代,LPCVD方法開始用于沉積氮化硅和氧化硅等絕緣薄膜,用于制造互連層、保護層、柵介質層等結構。20世紀80年代,LPCVD方法開始用于沉積碳化硅等寬禁帶半導體薄膜,用于制造高溫、高功率、高頻率等特殊應用的器件真空鍍膜過程中需防止塵埃污染。嘉興真空鍍膜加工

電介質在集成電路中主要提供器件、柵極和金屬互連間的絕緣,選擇的材料主要是氧化硅和氮化硅等。氧化硅薄膜可以通過熱氧化、化學氣相沉積和原子層沉積法的方法獲得。如果按照壓力來區(qū)分的話,熱氧化一般為常壓氧化工藝,快速熱氧化等。化學氣相沉積法一般有低壓化學氣相沉積氧化工藝,半大氣壓氣相沉積氧化工藝,增強等離子體化學氣相層積等。在熱氧化工藝中,主要使用的氧源是氣體氧氣、水等,而硅源則是單晶硅襯底或多晶硅、非晶硅等。氧氣會消耗硅(Si),多晶硅(Poly)產生氧化,通常二氧化硅的厚度會消耗0.54倍的硅,而消耗的多晶硅則相對少些。這個特性決定了熱氧化工藝只能應用在側墻工藝形成之前的氧化硅薄膜中。嘉興真空鍍膜加工鍍膜層能明顯提高產品的隔熱性能。

影響靶中毒的因素主要是反應氣體和濺射氣體的比例,反應氣體過量就會導致靶中毒。反應濺射工藝進行過程中靶表面濺射溝道區(qū)域內出現(xiàn)被反應生成物覆蓋或反應生成物被剝離而重新暴露金屬表面此消彼長的過程。如果化合物的生成速率大于化合物被剝離的速率,化合物覆蓋面積增加。在一定功率的情況下,參與化合物生成的反應氣體量增加,化合物生成率增加。如果反應氣體量增加過度,化合物覆蓋面積增加,如果不能及時調整反應氣體流量,化合物覆蓋面積增加的速率得不到抑制,濺射溝道將進一步被化合物覆蓋,當濺射靶被化合物全部覆蓋的時候,靶完全中毒。
磁控濺射可以使用各種類型的氣體進行,例如氬氣、氮氣和氧氣等。氣體的選擇取決于薄膜的所需特性和應用。例如,氬氣通常用作沉積金屬的濺射氣體,而氮氣則用于沉積氮化物。磁控濺射可以以各種配置進行,例如直流(DC)、射頻(RF)和脈沖DC模式。每種配置都有其優(yōu)點和缺點,配置的選擇取決于薄膜的所需特性和應用。磁控濺射是利用磁場束縛電子的運動,提高電子的離化率。與傳統(tǒng)濺射相比具有“低溫(碰撞次數(shù)的增加,電子的能量逐漸降低,在能量耗盡以后才落在陽極)”、“高速(增長電子運動路徑,提高離化率,電離出更多的轟擊靶材的離子)”兩大特點。真空鍍膜技術是現(xiàn)代制造業(yè)的重要支柱。

LPCVD加熱系統(tǒng)是用于提供反應所需的高溫的部分,通常由電阻絲或鹵素燈組成。溫度控制系統(tǒng)是用于監(jiān)測和調節(jié)反應室內溫度的部分,通常由溫度傳感器和控制器組成。壓力控制系統(tǒng)是用于監(jiān)測和調節(jié)反應室內壓力的部分,通常由壓力傳感器和控制器組成。流量控制系統(tǒng)是用于監(jiān)測和調節(jié)氣體前驅體的流量的部分,通常由流量計和控制器組成。LPCVD設備的設備構造還需要考慮以下幾個方面的因素:(1)反應室的形狀和尺寸,影響了氣體在反應室內的流動和分布,從而影響了薄膜的均勻性和質量;(2)反應室的材料和表面處理,影響了反應室壁面上沉積的材料和顆粒污染,從而影響了薄膜的純度和清洗頻率;(3)襯底的放置方式和數(shù)量,影響了襯底之間的間距和方向,從而影響了薄膜的厚度和均勻性;(4)加熱方式和溫度分布,影響了襯底材料的熱損傷和熱預算,從而影響了薄膜的結構和性能。化學氣相沉積技術是把含有構成薄膜元素的單質氣體或化合物供給基體。EB真空鍍膜加工平臺
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柵極氧化介電層除了純二氧化硅薄膜,也會用到氮氧化硅作為介質層,之所以用氮氧化硅來作為柵極氧化介電層,一方面是因為跟二氧化硅比,氮氧化硅具有較高的介電常數(shù),在相同的等效二氧化硅厚度下,其柵極漏電流會降低;另一方面,氮氧化硅中的氮對PMOS多晶硅中硼元素有較好的阻擋作用,它可以防止離子注入和隨后的熱處理過程中,硼元素穿過柵極氧化層到溝道,引起溝道摻雜濃度的變化,從而影響閾值電壓的控制。作為柵極氧化介電層的氮氧化硅必須要有比較好的薄膜特性及工藝可控性,所以一般的工藝是先形成一層致密的、很薄的、高質量的二氧化硅層,然后通過對二氧化硅的氮化來實現(xiàn)的。嘉興真空鍍膜加工