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。真空鍍膜在航空航天領域有重要應用。沈陽真空鍍膜設備

LPCVD是低壓化學氣相沉積(LowPressureChemicalVaporDeposition)的簡稱,是一種在低壓條件下利用氣態化合物在基片表面發生化學反應并形成穩定固體薄膜的工藝。LPCVD是一種常用的CVD工藝,與常壓CVD(APCVD)、等離子體增強CVD(PECVD)、高密度等離子體CVD(HDPCVD)和原子層沉積(ALD)等其他CVD工藝相比,具有一些獨特的特點和優勢。LPCVD的原理是利用加熱設備作為熱源,將基片放置在反應室內,并維持一個低壓環境(通常在10-1000Pa之間)。然后向反應室內輸送含有所需薄膜材料元素的氣體或液體前驅體,使其與基片表面接觸并發生熱分解或氧化還原反應,從而在基片表面沉積出所需的薄膜材料。LPCVD可以沉積多種類型的薄膜材料,如多晶硅、氮化硅、氧化硅、氧化鋁、二硫化鉬等。河源小家電真空鍍膜真空鍍膜技術可用于制造光學鏡片。

蒸發物質的分子被電子撞擊后沉積在固體表面稱為離子鍍。蒸發源接陽極,工件接陰極,當通以三至五千伏高壓直流電以后,蒸發源與工件之間產生輝光放電。由于真空罩內充有惰性氬氣,在放電電場作用下部分氬氣被電離,從而在陰極工件周圍形成一等離子暗區。帶正電荷的氬離子受陰極負高壓的吸引,猛烈地轟擊工件表面,致使工件表層粒子和臟物被轟濺拋出,從而使工件待鍍表面得到了充分的離子轟擊清洗。隨后,接通蒸發源交流電源,蒸發料粒子熔化蒸發,進入輝光放電區并被電離。帶正電荷的蒸發料離子,在陰極吸引下,隨同氬離子一同沖向工件,當拋鍍于工件表面上的蒸發料離子超過濺失離子的數量時,則逐漸堆積形成一層牢固粘附于工件表面的鍍層。
沉積工藝也可分為化學氣相沉積和物理的氣相沉積。CVD的優點是速率快,且由于在晶圓表面發生化學反應,擁有臺階覆蓋率。但從上述化學方程式中不難看出,其缺點就是產生副產物廢氣。在半導體制程中,很難將這些廢氣完全排出,難免會參雜些不純物質。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,則需將A物質氣化后,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物質靶材轟擊離子束(主要采用惰性氣體),使A物質粒子濺射出來,再將脫落的粒子轉移至硅片表面,并形成薄膜。PVD的優點是無副產物,沉積薄膜的純度高,且還可以沉積鎢(W)、鈷(Co)等無反應能力的純凈物材料。因此,多用于純凈物的金屬布線。真空鍍膜過程中需嚴格控制鍍膜時間。

PVD鍍膜(離子鍍膜)技術,其具體原理是在真空條件下,采用低電壓、大電流的電弧放電技術,利用氣體放電使靶材蒸發并使被蒸發物質與氣體都發生電離,利用電場的加速作用,使被蒸發物質及其反應產物沉積在工件上。特點,采用PVD鍍膜技術鍍出的膜層,具有高硬度、高耐磨性(低摩擦系數)、很好的耐腐蝕性和化學穩定性等特點,膜層的壽命更長;同時膜層能夠大幅度提高工件的外觀裝飾性能。PVD鍍膜能夠鍍出的膜層種類,PVD鍍膜技術是一種能夠真正獲得微米級鍍層且無污染的環保型表面處理方法,它能夠制備各種單一金屬膜(如鋁、鈦、鋯、鉻等),氮化物膜(TiN、ZrN、CrN、TiAlN)和碳化物膜(TiC、TiCN),以及氧化物膜(如TiO等)。PVD鍍膜膜層的厚度—PVD鍍膜膜層的厚度為微米級,厚度較薄,一般為0.3μm~5μm,其中裝飾鍍膜膜層的厚度一般為0.3μm~1μm,因此可以在幾乎不影響工件原來尺寸的情況下提高工件表面的各種物理性能和化學性能,鍍后不須再加工。鍍膜技術可用于制造醫療設備的部件。南通光學真空鍍膜
LPCVD主要特征是因為在低壓環境下,反應氣體的平均自由程及擴散系數變大,膜厚均勻性好、臺階覆蓋性好。沈陽真空鍍膜設備
電子束蒸發是目前真空鍍膜技術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源材料直接接觸容易互混的問題。同時在同一蒸發沉積裝置中可以安置多個坩堝,實現同時或分別蒸發,沉積多種不同的物質。通過電子束蒸發,任何材料都可以被蒸發,不同材料需要采用不同類型的坩堝以獲得所要達到的蒸發速率。電子束蒸發可以蒸發高熔點材料,比一般電阻加熱蒸發熱效率高、束流密度大、蒸發速度快,制成的薄膜純度高、質量好,通過晶振控制,厚度可以較準確地控制,可以廣泛應用于制備高純薄膜和各種光學材料薄膜。電子束蒸發的金屬粒子只能考自身能量附著在襯底表面,臺階覆蓋性比較差,如果需要追求臺階覆蓋性和薄膜粘附力,建議使用磁控濺射。沈陽真空鍍膜設備