使用PECVD,高能電子可以將氣體分子激發(fā)到足夠活躍的狀態(tài),使得在相對(duì)低溫下就能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這對(duì)于敏感于高溫或者不能承受高溫處理的材料(如塑料)來說是一個(gè)重要的優(yōu)勢。等離子體中的反應(yīng)物質(zhì)具有很高的動(dòng)能,可以使得它們?cè)诟鞣N表面,包括垂直和傾斜的表面上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這就使得PECVD可以在基板的全范圍內(nèi),包括難以接觸的區(qū)域,形成高質(zhì)量的薄膜。在PECVD過程中,射頻能量引發(fā)原料氣體形成等離子體。這個(gè)等離子體由高能電子和離子組成,它們能夠在各種表面進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。這就使得反應(yīng)物質(zhì)能夠均勻地分布在整個(gè)基板上,從而形成均勻的薄膜。且PECVD可以在相對(duì)低溫下進(jìn)行,因此基板上的熱效應(yīng)對(duì)薄膜的形成影響較小。這進(jìn)一步有助于保持薄膜的均勻性。高質(zhì)量的真空鍍膜能增強(qiáng)材料性能。云浮真空鍍膜儀
沉積工藝也可分為化學(xué)氣相沉積和物理的氣相沉積。CVD的優(yōu)點(diǎn)是速率快,且由于在晶圓表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),擁有臺(tái)階覆蓋率。但從上述化學(xué)方程式中不難看出,其缺點(diǎn)就是產(chǎn)生副產(chǎn)物廢氣。在半導(dǎo)體制程中,很難將這些廢氣完全排出,難免會(huì)參雜些不純物質(zhì)。因此,CVD多用于不需要精確把控材料特性的沉積涂層,如沉積各種消耗性的膜層(硬掩模)或各種厚絕緣薄膜等。PVD則向晶圓表面直接轟擊要沉積的材料。也就是說,如果想在晶圓表面沉積A物質(zhì),則需將A物質(zhì)氣化后,使其沉積到晶圓表面。常用的PVD方法有濺射,這在刻蝕工藝中也曾涉及過。在這種方法中,我們先向A物質(zhì)靶材轟擊離子束(主要采用惰性氣體),使A物質(zhì)粒子濺射出來,再將脫落的粒子轉(zhuǎn)移至硅片表面,并形成薄膜。PVD的優(yōu)點(diǎn)是無副產(chǎn)物,沉積薄膜的純度高,且還可以沉積鎢(W)、鈷(Co)等無反應(yīng)能力的純凈物材料。因此,多用于純凈物的金屬布線。UV光固化真空鍍膜技術(shù)鍍膜技術(shù)為產(chǎn)品提供優(yōu)越的防腐保護(hù)。
反應(yīng)濺射是在濺射鍍膜中,引入某些活性反應(yīng)氣體與濺射成不同于靶材的化合物薄膜。反應(yīng)氣體有O2、N2、CH4等。反應(yīng)濺射的靶材可以是純金屬,也可以是化合物,反應(yīng)濺射也可采用磁控濺射。如氮化鋁薄膜可以采用磁控濺射鋁靶材,氣體通入一比一的氬氣和氮?dú)?,反?yīng)濺射的優(yōu)點(diǎn)是比直接濺射氮化鋁靶材時(shí)間更快。磁控濺射可改變工作氣體與氬氣比例從而進(jìn)行反應(yīng)濺射,例如使用Si靶材,通入一定比例的N2,氬氣作為工作氣體,而氮?dú)庾鳛榉磻?yīng)氣體,能得到SiNx薄膜。通入氧氣與氮?dú)鈴亩@得各種材料的氧化物與氮化物薄膜,通過改變反應(yīng)氣體與工作氣體的比例也能對(duì)濺射速率進(jìn)行調(diào)整,薄膜內(nèi)組分也能相應(yīng)調(diào)整。但反應(yīng)氣體過量時(shí)可能會(huì)造成靶中毒。
電子束蒸發(fā)是目前真空鍍膜技術(shù)中一種成熟且主要的鍍膜方法,它解決了電阻加熱方式中鎢舟材料與蒸鍍?cè)床牧现苯咏佑|容易互混的問題。同時(shí)在同一蒸發(fā)沉積裝置中可以安置多個(gè)坩堝,實(shí)現(xiàn)同時(shí)或分別蒸發(fā),沉積多種不同的物質(zhì)。通過電子束蒸發(fā),任何材料都可以被蒸發(fā),不同材料需要采用不同類型的坩堝以獲得所要達(dá)到的蒸發(fā)速率。電子束蒸發(fā)可以蒸發(fā)高熔點(diǎn)材料,比一般電阻加熱蒸發(fā)熱效率高、束流密度大、蒸發(fā)速度快,制成的薄膜純度高、質(zhì)量好,通過晶振控制,厚度可以較準(zhǔn)確地控制,可以廣泛應(yīng)用于制備高純薄膜和各種光學(xué)材料薄膜。電子束蒸發(fā)的金屬粒子只能考自身能量附著在襯底表面,臺(tái)階覆蓋性比較差,如果需要追求臺(tái)階覆蓋性和薄膜粘附力,建議使用磁控濺射。真空鍍膜過程中需嚴(yán)格控制鍍膜時(shí)間。
在高科技迅猛發(fā)展的現(xiàn)在,真空鍍膜工藝作為一種重要的表面處理技術(shù),正在各行各業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。這種技術(shù)通過物理或化學(xué)方法在真空環(huán)境下將薄膜材料沉積到基材表面,從而賦予基材特定的功能或美觀效果。而在真空鍍膜工藝中,反應(yīng)氣體的選擇與控制則是決定鍍膜質(zhì)量和性能的關(guān)鍵因素之一。真空鍍膜工藝是一種在真空條件下,利用物理或化學(xué)方法將薄膜材料沉積到基材表面的技術(shù)。根據(jù)沉積原理的不同,真空鍍膜工藝可以分為物理的氣相沉積(PVD)和化學(xué)氣相沉積(CVD)兩大類。其中,PVD技術(shù)主要包括濺射鍍膜、蒸發(fā)鍍膜和離子鍍等,而CVD技術(shù)則主要包括熱解鍍膜、光解鍍膜和催化鍍膜等。這些技術(shù)各具特色,普遍應(yīng)用于航空航天、電子電器、光學(xué)儀器、汽車制造、生物醫(yī)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。真空鍍膜過程中需防止塵埃污染。低壓氣相沉積真空鍍膜外協(xié)
熱氧化與化學(xué)氣相沉積不同,她是通過氧氣或水蒸氣擴(kuò)散到硅表面并進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)形成氧化硅。云浮真空鍍膜儀
真空鍍膜設(shè)備的維護(hù)涉及多個(gè)方面,以下是一些關(guān)鍵維護(hù)點(diǎn):真空系統(tǒng)維護(hù):真空系統(tǒng)是真空鍍膜設(shè)備的重要部件之一。其性能的穩(wěn)定性和可靠性直接影響到鍍膜質(zhì)量和生產(chǎn)效率。因此,應(yīng)定期檢查真空泵的油位和油質(zhì),及時(shí)更換真空泵油,避免泵內(nèi)雜質(zhì)過多影響抽真空效果。同時(shí),還應(yīng)檢查真空管路和接頭,確保其密封性良好。在發(fā)現(xiàn)真空度下降或抽氣時(shí)間變長時(shí),應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢修和更換相關(guān)部件。電氣系統(tǒng)維護(hù):電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性是確保設(shè)備正常運(yùn)行的重要保障。因此,應(yīng)定期檢查電氣線路、開關(guān)、接觸器等元件是否正常工作,避免出現(xiàn)電氣故障。對(duì)于控制系統(tǒng),應(yīng)定期檢查程序控制器、傳感器等部件,確保其精確控制。在發(fā)現(xiàn)電氣故障或異常時(shí),應(yīng)立即停機(jī)檢修,避免造成更大的損失。云浮真空鍍膜儀