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。真空镀膜过程中需避免镀膜材料污染。吉林等离子体增强气相沉积真空镀膜

LPCVD设备的发展历史可以追溯到20世纪50年代,当时美国贝尔实验室的科学家们使用LPCVD方法在硅片上沉积多晶硅薄膜,并用于制造双极型晶体管。随后,LPCVD方法被广泛应用于制造金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、动态随机存储器(DRAM)、太阳能电池等器件。20世纪70年代,LPCVD方法开始用于沉积氮化硅和氧化硅等绝缘薄膜,用于制造互连层、保护层、栅介质层等结构。20世纪80年代,LPCVD方法开始用于沉积碳化硅等宽禁带半导体薄膜,用于制造高温、高功率、高频率等特殊应用的器件莆田UV光固化真空镀膜镀膜层能有效隔绝环境中的有害物质。

电子束蒸发法是真空蒸发镀膜中一种常用的方法,是在高真空条件下利用电子束激发进行直接加热蒸发材料,是使蒸发材料由固体转变为气化并向衬底输运,在基底上凝结形成薄膜的方法。在电子束加热装置中,被加热的材料放置于底部有循环水冷的坩埚当中,可避免电子束击穿坩埚导致仪器损坏,而且可避免蒸发材料与坩埚壁发生反应影响薄膜的质量,因此,电子束蒸发沉积法可以制备高纯薄膜。在微电子与光电子集成中,薄膜的形成方法主要有两大类,及沉积和外延生长。沉积技术分为物理沉积、化学沉积和混合方法沉积。蒸发沉积(热蒸发、电子束蒸发)和溅射沉积是典型的物理方法;化学气相沉积是典型的化学方法;等离子体增强化学气相沉积是物理与化学方法相结合的混合方法。薄膜沉积过程,通常生成的是非晶膜和多晶膜,沉积部位和晶态结构都是随机的,而没有固定的晶态结构。
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。镀膜层能明显提升产品的抗辐射能力。

LPCVD的关键硬件主要包括以下几个部分:反应器:LPCVD反应器是用于进行LPCVD制程的主要设备,它由一个密封的容器和一个加热系统组成。根据反应器的形状和加热方式的不同,LPCVD反应器可以分为水平管式反应器、垂直管式反应器、单片反应器等。水平管式反应器是一种常用的LPCVD反应器,它由一个水平放置的石英管和一个螺旋形的电阻丝加热系统组成,可以同时处理多片衬底,具有较高的生产效率和较好的沉积均匀性。垂直管式反应器是另一种常用的LPCVD反应器,它由一个垂直放置的石英管和一个电磁感应加热系统组成,可以实现更高的沉积温度和更快的沉积速率,适用于高温沉积材料。镀膜层在真空条件下均匀附着于基材。温州真空镀膜设备
真空镀膜设备需定期进行维护保养。吉林等离子体增强气相沉积真空镀膜
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。吉林等离子体增强气相沉积真空镀膜