电介质在集成电路中主要提供器件、栅极和金属互连间的绝缘,选择的材料主要是氧化硅和氮化硅等。氧化硅薄膜可以通过热氧化、化学气相沉积和原子层沉积法的方法获得。如果按照压力来区分的话,热氧化一般为常压氧化工艺,快速热氧化等。化学气相沉积法一般有低压化学气相沉积氧化工艺,半大气压气相沉积氧化工艺,增强等离子体化学气相层积等。在热氧化工艺中,主要使用的氧源是气体氧气、水等,而硅源则是单晶硅衬底或多晶硅、非晶硅等。氧气会消耗硅(Si),多晶硅(Poly)产生氧化,通常二氧化硅的厚度会消耗0.54倍的硅,而消耗的多晶硅则相对少些。这个特性决定了热氧化工艺只能应用在侧墙工艺形成之前的氧化硅薄膜中。降低PVD制备薄膜的应力,可以提高衬底温度,有利于薄膜和衬底间原子扩散,并加速反应过程。金华真空镀膜设备

在真空中把金属、合金或化合物进行蒸发(或溅射),使其沉积在被涂覆的物体(称基片、基板或基体)上的方法称为真空镀膜法。真空蒸镀简称蒸镀,是在真空条件下,用一定的方法加热锻膜材料(简称膜料)使之气化,并沉积在工件表面形成固态薄膜。以动量传递的方法,用荷能粒子轰击材料表面,使其表面原子获得足够的能量而飞逸出来的过程称为溅射。离子镀膜技术简称离子镀,离子镀是在真空条件下,利用气体放电使气体或被蒸发物质部分电离,在气体离子或被蒸发物质离子轰击作用的同时把蒸发物质或其反应产物沉积在基片上。电阻加热蒸镀是用丝状或片状的钨、钼、钽高熔点金属做成适当形状的蒸发源,将膜料放在其中,接通电源,电阻直接加热膜料而使其蒸发。天津真空镀膜设备真空镀膜技术是现代制造业的重要支柱。

LPCVD设备的设备构造可以根据不同的反应室形状和衬底放置方式进行分类。常见的分类有以下几种:(1)水平式LPCVD设备,是指反应室呈水平圆筒形,衬底水平放置在反应室内部或外部的托盘上,气体从一端进入,从另一端排出;(2)垂直式LPCVD设备,是指反应室呈垂直圆筒形,衬底垂直放置在反应室内部或外部的架子上,气体从下方进入,从上方排出;(3)旋转式LPCVD设备,是指反应室呈水平或垂直圆筒形,衬底放置在反应室内部或外部可以旋转的盘子上,气体从一端进入,从另一端排出;(4)行星式LPCVD设备,是指反应室呈水平或垂直圆筒形,衬底放置在反应室内部或外部可以旋转并围绕中心轴转动的盘子上,气体从一端进入,从另一端排出。
在真空状态下,加热蒸发容器中的靶材,使其原子或分子逸出,沉积在目标物体表面,形成固态薄膜。依蒸镀材料、基板的种类可分为:抵抗加热、电子束、高周波诱导、雷射等加热方式。蒸镀材料有铝、亚铅、金、银、白金、镍等金属材料与可产生光学特性薄膜的材料,主要有使用SiO2、TiO2、ZrO2、MgF2等氧化物与氟化物。电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞,电离出大量的氩离子和电子。氩离子在电场作用下加速轰击靶材,溅射出大量的靶原子,靶原子沉积在基片表面形成膜。二次电子受到磁场影响,被束缚在靶面的等离子体区域,二次电子在磁场作用下绕靶面做圆周运动,在运动过程中不断和氩原子发生撞击,电离出大量氩离子轰击靶材。沉积工艺也可分为化学气相沉积和物理的气相沉积。CVD的优点是速率快,PVD的优点是纯度高。

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。PVD镀膜(离子镀膜)技术的主要特点和优势—和真空蒸发镀膜真空溅射镀膜相比较,PVD离子镀膜具有如下优点:膜层与工件表面的结合力强,更加持久和耐磨、离子的绕射性能好,能够镀形状复杂的工件、膜层沉积速率快,生产效率高、可镀膜层种类广、膜层性能稳定、安全性高。镀膜层在真空条件下均匀附着于基材。新型真空镀膜工艺流程
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。金华真空镀膜设备
LPCVD技术在光电子领域也有着广泛的应用,主要用于沉积硅基光波导、光谐振器、光调制器等器件所需的高折射率和低损耗的材料。由于光电子器件对薄膜质量和性能的要求非常高,LPCVD技术具有很大的优势,例如可以实现高纯度、低缺陷密度、低氢含量和低应力等特点。未来,LPCVD技术将继续在光电子领域发挥重要作用,为实现硅基光电集成提供可靠的技术支持。LPCVD技术在MEMS领域也有着重要的应用,主要用于沉积多晶硅、氮化硅等材料,作为MEMS器件的结构层。由于MEMS器件具有微纳米尺度的特点,对薄膜厚度和均匀性的控制非常严格,而LPCVD技术可以实现高精度和高均匀性的沉积。此外,LPCVD技术还可以通过掺杂或应力调节来改变薄膜的导电性或机械性能。因此,LPCVD技术在MEMS领域有着广阔的发展空间,为实现各种功能和应用的MEMS器件提供多样化的选择。金华真空镀膜设备