目錄化學(xué)氣相沉積設(shè)備組成 化學(xué)氣相沉積爐 半導(dǎo)體化學(xué)氣相沉積設(shè)備 化學(xué)氣相沉積儀器設(shè)備 化學(xué)氣相沉積設(shè)備概述
CVD(ChemicalVaporDeposition,化學(xué)氣相沉積)指把含有構(gòu)成薄膜元素的賣侍沖氣態(tài)反應(yīng)劑或談悔液態(tài)反應(yīng)劑的蒸氣及反應(yīng)所需其它氣中殲體引入反應(yīng)室,在襯底表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成薄膜的過(guò)程。SiC外延設(shè)備第三代寬緊帶半導(dǎo)體SiC材料的同質(zhì)外延生長(zhǎng)。
作為全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體制造企業(yè)之一,臺(tái)積電使用了多種薄膜沉積設(shè)備。以下是其中一些設(shè)備的簡(jiǎn)要介紹:
1. 金屬有機(jī)化合物化學(xué)氣相沉積設(shè)備(MOCVD):該設(shè)備用于生產(chǎn)GaN(氮化鎵)相關(guān)的LED、激光器、功率器件等。其工作原理是通過(guò)熱分解金屬有機(jī)化合物獲得金屬元素,然后與氨氣反應(yīng)生成薄膜。
2. 化學(xué)氣相沉積設(shè)備(CVD):該設(shè)備用于生產(chǎn)SiO2、Si3N4和多種金屬和合金涂層。其工作原理是將氣態(tài)前驅(qū)體引入反應(yīng)室中,在巖正念高溫高壓下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成薄膜。
3. 磁控濺射設(shè)備:該設(shè)備用于生產(chǎn)金屬、合金薄膜。其工作原理是通過(guò)在真空條件下施加電磁場(chǎng),使靶材表面金屬離子釋放出被沉積在基板上形成薄膜。
4. 氧化粗困物物理氣相沉積設(shè)備(PECVD):該設(shè)備用于生產(chǎn)二氧化硅(SiO2)等氧化物材清歷料的薄膜。其工作原理是將含有氧氣/氫氣的前驅(qū)體供應(yīng)到反應(yīng)室中,在較低的壓力和溫度下進(jìn)行反應(yīng),生成氧化物薄膜。
需要注意的是,以上只是臺(tái)積電使用的一些常見(jiàn)薄膜沉積設(shè)備,隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,他們可能會(huì)采用新的或改進(jìn)的設(shè)備。
1,首先你需要一臺(tái)化學(xué)氣相沉州冊(cè)蘆積機(jī)臺(tái),常見(jiàn)的有牛津的PECVD幾臺(tái)。
2,藥品的話主要是一切特殊氣體,如硅烷,氮?dú)猓睔猓鯕猓?cè)帶氣,氟化碳?xì)怏w等。
3,試驗(yàn)步驟建議使用田口的DOE實(shí)驗(yàn)法,這樣你姿漏可以省去一些不必要的試驗(yàn)。
PVD(PhysicalVaporDeposition)——物理氣相沉積(PhysicalVaporDeposition):是指通過(guò)物理過(guò)程將物質(zhì)從源頭轉(zhuǎn)移,并將原子或分子轉(zhuǎn)移到基底表面的過(guò)程。CVD是化學(xué)氣相沉積(ChemicalVaporDeposition)的簡(jiǎn)稱,是指高溫下的氣相反應(yīng),如金屬鹵化物、有機(jī)金屬和碳?xì)浠衔锏臒岱纸狻錃膺€原或其混合氣體在高溫下的化學(xué)反應(yīng),以沉淀出金屬、氧化物、碳化物等無(wú)機(jī)物質(zhì)。PVD技術(shù)出現(xiàn),制備的薄膜具有硬度高、摩擦系數(shù)低、耐磨性好、化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。起初,在高速鋼刀具領(lǐng)域的成功應(yīng)用引起了世界制造業(yè)碰廳的極大關(guān)注。在開(kāi)發(fā)高性能、高可靠性涂層設(shè)備的同時(shí),人們也對(duì)涂層在硬質(zhì)合金和陶瓷刀具上笑譽(yù)隱的應(yīng)用進(jìn)行了更深入的研究。與CVD工藝相比,PVD工藝的處理溫度較低,在600℃以下對(duì)刀具材料的抗彎強(qiáng)度沒(méi)有影響。薄膜的內(nèi)應(yīng)力狀態(tài)為壓應(yīng)力,更適合硬質(zhì)合金精密和復(fù)雜的涂層。PVD過(guò)程對(duì)環(huán)境沒(méi)有不良影響,符合現(xiàn)代綠色制造的發(fā)展方向。目前,PVD涂層技術(shù)已廣泛應(yīng)用于硬質(zhì)合金立銑刀、鉆頭、階梯鉆、油孔鉆、鉸刀、絲錐、可轉(zhuǎn)位銑刀片、車刀、異形刀具和焊接刀具虛歲的涂層處理。
化學(xué)氣相沉積是一種化工技術(shù),該技術(shù)主要是利用含有薄膜元素的一種或幾種氣相化合物或單質(zhì)、在襯底表面上進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)生成薄膜的方法。化學(xué)氣相淀大灶積是近幾十年發(fā)展起來(lái)的制備無(wú)機(jī)材料的新技術(shù)。化學(xué)氣相淀積法已經(jīng)廣泛用于提純物質(zhì)、研制新晶體、淀積各種單晶、多晶或玻璃態(tài)無(wú)機(jī)薄膜材料。這些材料可以是氧化物、硫化物、氮化殲纖物、碳化物,也可以是III-V、II-IV、IV-VI族中的二元或多元的元素間化合物,而且它們的物理功能可以通過(guò)氣相摻雜的淀積過(guò)程精確控制。
原理
化學(xué)氣相沉積技術(shù)是應(yīng)用氣態(tài)物質(zhì)在固體上闡述化學(xué)反應(yīng)并產(chǎn)生固態(tài)沉積物的一種工藝,它大致包含三步:
(1)形成揮發(fā)性物質(zhì)
;
(2)把上述物質(zhì)轉(zhuǎn)移至沉積區(qū)域
;
(3)在固體上產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并產(chǎn)生固態(tài)物質(zhì)
。
最基本的化學(xué)氣相沉積反應(yīng)包括熱分解反應(yīng)、化學(xué)合成反應(yīng)以及化學(xué)傳輸反應(yīng)等集中。
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特點(diǎn)
1)在中溫或高溫下,通過(guò)氣態(tài)的初始化合物之間的氣相化學(xué)反應(yīng)而形成固體物質(zhì)沉積在基體上。
2)可以在常壓或者真空條件下(負(fù)壓“進(jìn)行沉積、通常真空沉積膜層質(zhì)量較好)。
3)采用等離子和激光輔助技術(shù)可以顯著地促進(jìn)化學(xué)反應(yīng),使沉積可在較低的溫度下進(jìn)行。
4)涂層的化學(xué)成分可以隨氣相組成的改變而變化,從而獲得梯度沉積物或者得到混合鍍層。
5)可以控制涂層的密度和涂層純度。
6)繞鍍件好。可在復(fù)雜形狀的基體上以及顆粒材料上鍍膜。適合涂覆各種復(fù)雜形狀的工件。由于它的繞鍍性能好,所以可涂覆帶有槽、溝、孔,甚至是盲孔的工件。
7)沉積層通常具有柱狀晶體結(jié)構(gòu),不耐彎曲,但可通過(guò)各種技術(shù)對(duì)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行氣相擾動(dòng),以改善其結(jié)構(gòu)。
8)可以通過(guò)各種反應(yīng)形滾改扮成多種金屬、合金、陶瓷和化合物涂層。