器件尺寸按摩尔定律的要求不断缩小,栅极介质的厚度不断减薄,但栅极的漏电流也随之增大。在5.0nm以下,SiO2作为栅极介质所产生的漏电流已无法接受,这是由电子的直接隧穿效应造成的。HfO2族的高k介质是目前比较好的替代SiO2/SiON的选择。HfO2族的高k介质主要通过原子层沉积(ALD)或金属有机物化学气相沉积(MOCVD)等方法沉积。介质膜的主要作用有:1.改善半导体器件和集成电路参数;2.增强器件的稳定性和可靠性,二次钝化可强化器件的密封性,屏蔽外界杂质、离子电荷、水汽等对器件的有害影响;3.提高器件的封装成品率,钝化层为划片、装架、键合等后道工艺处理提供表面的机械保护;4.其它作用,钝化膜及介质膜还可兼作表面及多层布线的绝缘层;真空镀膜为产品提供完美的表面修饰。攀枝花真空镀膜机

栅极氧化介电层除了纯二氧化硅薄膜,也会用到氮氧化硅作为介质层,之所以用氮氧化硅来作为栅极氧化介电层,一方面是因为跟二氧化硅比,氮氧化硅具有较高的介电常数,在相同的等效二氧化硅厚度下,其栅极漏电流会降低;另一方面,氮氧化硅中的氮对PMOS多晶硅中硼元素有较好的阻挡作用,它可以防止离子注入和随后的热处理过程中,硼元素穿过栅极氧化层到沟道,引起沟道掺杂浓度的变化,从而影响阈值电压的控制。作为栅极氧化介电层的氮氧化硅必须要有比较好的薄膜特性及工艺可控性,所以一般的工艺是先形成一层致密的、很薄的、高质量的二氧化硅层,然后通过对二氧化硅的氮化来实现的。河源小家电真空镀膜真空镀膜过程中需严格控制电场强度。

反应溅射是在溅射镀膜中,引入某些活性反应气体与溅射成不同于靶材的化合物薄膜。反应气体有O2、N2、CH4等。反应溅射的靶材可以是纯金属,也可以是化合物,反应溅射也可采用磁控溅射。如氮化铝薄膜可以采用磁控溅射铝靶材,气体通入一比一的氩气和氮气,反应溅射的优点是比直接溅射氮化铝靶材时间更快。磁控溅射可改变工作气体与氩气比例从而进行反应溅射,例如使用Si靶材,通入一定比例的N2,氩气作为工作气体,而氮气作为反应气体,能得到SiNx薄膜。通入氧气与氮气从而获得各种材料的氧化物与氮化物薄膜,通过改变反应气体与工作气体的比例也能对溅射速率进行调整,薄膜内组分也能相应调整。但反应气体过量时可能会造成靶中毒。
通常在真空镀膜中制备的薄膜与衬底的粘附主要与一下几个因素有关:1.衬底表面的清洁度;2.制备时腔体的本底真空度;3.衬底表面的预处理。衬底的清洁度会严重影响薄膜的粘附力,也可能导致制备的薄膜在脏污处出现应力集中甚至导致开裂;设备的本底真空也是影响粘附力的重要5因素,对于磁控溅射来说,通常要保证设备的本底真空尽量低于5E-6Torr;对于某些衬底表面,通常可以使用等离子体对其进行预处理,也能很大程度增加薄膜的粘附力。真空镀膜在电子产品中不可或缺。

LPCVD设备中重要的工艺参数之一是反应温度,因为它直接影响了反应速率、反应机理、反应产物、反应选择性等方面。一般来说,反应温度越高,反应速率越快,沉积速率越高;反应温度越低,反应速率越慢,沉积速率越低。但是,并不是反应温度越高越好,因为过高的反应温度也会带来一些不利的影响。例如,过高的反应温度会导致气体前驱体过早分解或聚合,从而降低沉积效率或增加副产物;过高的反应温度会导致衬底材料发生热损伤或热扩散,从而降低衬底质量或改变衬底特性;过高的反应温度会导致薄膜材料发生结晶或相变,从而改变薄膜结构或性能。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。攀枝花真空镀膜机
真空镀膜设备需精确控制温度和压力。攀枝花真空镀膜机
PECVD(等离子增强化学气相沉积或等离子体辅助化学气相沉积),是一种利用等离子体在较低温度下进行沉积的一种薄膜生长技术。等离子体中大部分原子或分子被电离,通常使用射频(RF)产生,但也可以通过交流电(AC)或直流电(DC)在两个平行电极之间放电产生。PECVD是一种基于真空的工艺,通常在<0.1Torr的压力下进行,允许相对较低的基板温度,从室温到300°C。通过利用等离子体为这些沉积反应的发生提供能量,而不是将基板加热到很高的的温度来驱动这些沉积反应。由于PECVD沉积温度较低,沉积的薄膜应力较小,结合力更强。攀枝花真空镀膜机