LPCVD是低压化学气相沉积(LowPressureChemicalVaporDeposition)的简称,是一种在低压条件下利用气态化合物在基片表面发生化学反应并形成稳定固体薄膜的工艺。LPCVD是一种常用的CVD工艺,与常压CVD(APCVD)、等离子体增强CVD(PECVD)、高密度等离子体CVD(HDPCVD)和原子层沉积(ALD)等其他CVD工艺相比,具有一些独特的特点和优势。LPCVD的原理是利用加热设备作为热源,将基片放置在反应室内,并维持一个低压环境(通常在10-1000Pa之间)。然后向反应室内输送含有所需薄膜材料元素的气体或液体前驱体,使其与基片表面接触并发生热分解或氧化还原反应,从而在基片表面沉积出所需的薄膜材料。LPCVD可以沉积多种类型的薄膜材料,如多晶硅、氮化硅、氧化硅、氧化铝、二硫化钼等。真空镀膜技术一般分为两大类,即物理的气相沉积技术和化学气相沉积技术。遵义真空镀膜工艺

LPCVD设备的基本原理是利用化学气相沉积(CVD)的方法,在低压(通常为0.1-10Torr)和高温(通常为500-1200℃)的条件下,将含有所需元素的气体前驱体引入反应室,在衬底表面发生化学反应,形成所需的薄膜材料。LPCVD设备的优点主要有以下几点:(1)由于低压条件下气体分子的平均自由程较长,使得气体在反应室内的分布更加均匀,从而提高了薄膜的均匀性和重复性;(2)低压条件下气体分子与衬底表面的碰撞频率较低,使得反应速率主要受表面反应速率控制,从而提高了薄膜的纯度和结晶性;(3)低压条件下气体分子与反应室壁面的碰撞频率较低,使得反应室壁面上沉积的材料较少,从而降低了颗粒污染和清洗频率;贵州真空镀膜代工真空镀膜设备需定期进行维护保养。

介质薄膜是重要的半导体薄膜之一。它可用作电路间的绝缘层,掩蔽半导体主要元件的相互扩散和漏电现象,从而进一步改善半导体操作性能的可靠性;它还可用作保护膜,在半导体制程的环节生成保护膜,保护芯片不受外部冲击;或用作隔离膜,在堆叠一层层元件后进行刻蚀时,防止无需移除的部分被刻蚀。浅槽隔离(STI,ShallowTrenchIsolation)和金属层间电介质层(就是典型的例子。沉积材料主要有二氧化硅(SiO2),碳化硅(SiC)和氮化硅(SiN)等。
LPCVD的优点主要有以下几个方面:一是具有较佳的阶梯覆盖能力,可以在复杂的表面形貌上形成均匀且连续的薄膜;二是具有很好的组成成分和结构控制,可以通过调节反应温度、压力和气体流量等参数来改变薄膜的物理和化学性质;三是具有很高的沉积速率和输出量,可以实现大面积和批量生产;四是降低了颗粒污染源,提高了薄膜的质量和可靠性LPCVD的缺点主要有以下几个方面:一是需要较高的反应温度(通常在500-1000℃之间),这会增加能耗和设备成本,同时也会对基片造成热损伤或热应力;二是需要较长的反应时间(通常在几十分钟到几小时之间),这会降低生产效率和灵活性;三是需要较复杂的设备和工艺控制,以保证反应室内的温度、压力和气体流量等参数的均匀性和稳定性。影响PECVD工艺质量的因素主要有以下几个方面:1.起辉电压;2.极板间距和腔体气压;3.射频电源的工作频率;

使用PECVD,高能电子可以将气体分子激发到足够活跃的状态,使得在相对低温下就能发生化学反应。这对于敏感于高温或者不能承受高温处理的材料(如塑料)来说是一个重要的优势。等离子体中的反应物质具有很高的动能,可以使得它们在各种表面,包括垂直和倾斜的表面上发生化学反应。这就使得PECVD可以在基板的全范围内,包括难以接触的区域,形成高质量的薄膜。在PECVD过程中,射频能量引发原料气体形成等离子体。这个等离子体由高能电子和离子组成,它们能够在各种表面进行化学反应。这就使得反应物质能够均匀地分布在整个基板上,从而形成均匀的薄膜。且PECVD可以在相对低温下进行,因此基板上的热效应对薄膜的形成影响较小。这进一步有助于保持薄膜的均匀性。镀膜技术可用于提升产品的抗老化性能。四川PVD真空镀膜
镀膜层能明显提高产品的隔热性能。遵义真空镀膜工艺
对于典型的半导体应用,基板被放置在两个平行电极之间的沉积室中一个接地电极,通常是一个射频通电电极.前体气体如硅烷(SiH4)和氨(NH3)通常与惰性气体如氩气(Ar)或氮气(N2)混合以控制过程。这些气体通过基板上方的喷头固定装置引入腔室,有助于将气体更均匀地分布到基板上。等离子体由电极之间的放电(100–300eV)点燃,在基板周围发生启辉,有助于产生驱动化学反应的热能。前体气体分子与高能电子碰撞,然后通过气流传播到基板,在那里它们发生反应并被吸收在基板表面上以生长薄膜。然后将化学副产品抽走,完成沉积过程。遵义真空镀膜工艺