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。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。贵州钛金真空镀膜

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。贵州钛金真空镀膜化学气相沉积技术是把含有构成薄膜元素的单质气体或化合物供给基体。

电子束真空镀膜的物理过程:物理的气相沉积技术的基本原理可分为三个工艺步骤:(1)电子束激发镀膜材料金属颗粒的气化:即镀膜材料的蒸发、升华从而形成气化源,(2)镀膜材料粒子((原子、分子或离子)的迁移:由气化源供出原子、分子或离子(原子团、分子团或离子团)经过碰撞,产生多种反应。(3)镀膜材料粒子在基片表面的沉积。LPCVD反应的能量源是热能,通常其温度在500℃-1000℃之间,压力在0.1Torr-2Torr以内,影响其沉积反应的主要参数是温度、压力和气体流量,它的主要特征是因为在低压环境下,反应气体的平均自由程及扩散系数变大,膜厚均匀性好、台阶覆盖性好。目前采用LPCVD工艺制作的主要材料有:多晶硅、单晶硅、非晶硅、氮化硅等。
真空镀膜的优点:1、镀覆材料广,可作为真空镀蒸发材料有几十种,包括金属、合金和非金属。真空镀膜加工还可以像多层电镀一样,加工出多层结构的复合膜,满足对涂层各种不同性能的需求;2、真空镀膜技术可以实现不能通过电沉积方法形成镀层的涂覆:如铝、钛、锆等镀层,甚至陶瓷和金刚石涂层,这是十分难能可贵的;3、真空镀膜性能优良:真空镀膜厚度远小于电镀层,但涂层的耐摩擦和耐腐蚀性能良好,孔隙率低,而且无氢脆现象,相对电镀加工而言可以节约大量金属材料;4、环境效益优异:真空镀膜加工设备简单、占地面积小、生产环境优雅洁净,无污水排放,不会对环境和操作者造成危害。在注重环境保护和大力推行清洁生产的形势下,真空镀膜技术在许多方面可以取代电镀加工。电子束蒸发:将蒸发材料置于水冷坩埚中,利用电子束直接加热使蒸发材料汽化并在衬底上凝结形成薄膜。

LPCVD技术是一种在低压下进行化学气相沉积的技术,它有以下几个优点高质量:LPCVD技术可以在低压下进行高温沉积,使得气相前驱体与衬底表面发生充分且均匀的化学反应,形成高纯度、低缺陷密度、低氢含量、低应力等特点的薄膜材料。高均匀性:LPCVD技术可以在低压下进行大面积沉积,使得气相前驱体在衬底表面上有较长的停留时间和较大的扩散距离,形成高均匀性和高一致性的薄膜材料。高精度:LPCVD技术可以通过调节压力、温度、气体流量和时间等参数来控制沉积速率和厚度,形成高精度和可重复性的薄膜材料。高效率:LPCVD技术可以采用批量装载和连续送气的方式来进行沉积。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。揭阳光学真空镀膜
LPCVD设备可以沉积多种类型的薄膜材料,如多晶硅、氮化硅、氧化硅、碳化硅等。贵州钛金真空镀膜
电磁对准是使用磁场来改变和控制电子束的方向的过程。在电子束蒸发中,可能需要改变电子束的方向,以确保它准确地撞击到目标材料。这通常通过调整电子枪周围的磁场来实现,这个磁场会使电子束沿着特定的路径移动,从而改变其方向。电子束的能量和焦点可以通过调整电子枪的电压和磁场来控制,从而允许对沉积过程进行精细的控制。例如,可以通过调整电子束的能量来控制蒸发的速度,通过调整电子束的焦点来控制蒸发区域的大小。在蒸镀过程中,石英晶体控制(QuartzCrystalControl)是一种常用的技术,用于精确测量和控制薄膜的厚度。它基于石英晶体微平衡器的原理,这是一种高精度的质量测量设备。石英晶体微平衡器的工作原理是基于石英的压电效应:当石英晶体受到机械应力时,它会产生电压;反之,当石英晶体受到电场时,它会发生机械形变。在石英晶体控制系统中,一块石英晶体被设置为在特定频率下振荡。当薄膜在石英晶体表面沉积时,这将增加石英晶体的质量,导致振荡频率下降。通过测量这种频率变化,可以精确地计算出沉积薄膜的厚度。贵州钛金真空镀膜