薄膜材料与薄膜技术第二章薄膜的化学制备方法1.ppt

薄膜材料与薄膜技术第二章薄膜的化学制备方法1.ppt

  1. 1、本文档共68页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
几种开口系统示意 立式 旋转立式 对系统尚有冷壁和热壁的区别 冷壁CVD:器壁和原料区都不加热,仅基片被加热,沉积区一般采用感应加热或光辐射加热。缺点是有较大温差,温度均匀性问题需特别设计来克服。 适合反应物在室温下是气体或具有较高蒸气压的液体。 热壁CVD:器壁和原料区都是加热的,反应器壁加热是为了防止反应物冷凝。管壁有反应物沉积,易剥落造成污染。 热壁CVD优点: 1. 操作简单; 2. 可容纳几个基体; 3. 可在一定的压力和温度范围内操作; 4. 基体相对于气流的方向可以不同; 主要缺点: 1. 沉积不仅发生在基体上也发生在反应器壁上; 2. 膜层会从器壁上脱落并污染基体; 3. 被膜层覆盖的器壁表面积分数在实验期间以及从一个 实验到另一个实验会发生变化,导致沉积条件的重复 性问题; 热壁CVD的应用: 1. 由于上述原因,热壁反应器主要被用于实验室研究给定前驱体做CVD的可行性。 2. 因为巨大的受热表面积能完全消耗前驱体并提供高的反应产物产率,因此,热壁CVD也常常用于确定反应产物的分布。 3. 热壁反应器通常不在工业上使用或者用于反应动力学的定量测量;然而,却广泛用于具有高蒸气压前驱体的半导体和氧化物的CVD。 冷壁反应器的特点及应用: 1. 冷壁反应器CVD被广泛用于实验室和工业生产; 2. 尽管冷壁反应器相对于气流不同的方向通常仅容纳一片半导体晶片,但是可以控制压力和温度,可以使用等离子体,反应器壁上不会发生沉积,不易发生同质反应(homogeneous reactions),能获得比热壁反应器高的沉积速率; 3. 由于易于实现表面反应控制的动力学(surface-reaction-limited kinetics),冷壁反应器也被用于测量动力学参数; 4. 对于生产应用通常选择单一晶片冷壁反应器,因为这样 能更好地控制涂层性能。 2. 封闭式(闭管沉积系统)CVD 闭管法的优点:污染的机会少,不必连续抽气保持反应器内的真空,可以沉积蒸气压高的物质。 闭管法的缺点:材料生长速率慢,不适合大批量生长,一次性反应器,生长成本高;管内压力检测困难等。 闭管法的关键环节:反应器材料选择、装料压力计算、温度选择和控制等。 (六)常压CVD(APCVD) SiO2的沉积(低温CVD) 特点:低温、常压、生长速率大、沉积膜疏松 外延Si沉积设备 TiC,TiN,Al2O3等APCVD沉积 (七)低压化学气相沉积(LPCVD) 原理 早期CVD技术以开管系统为主,即Atmosphere Pressure CVD (APCVD)。 近年来,CVD技术令人注目的新发展是低压CVD技术,即Low Pressure CVD(LPCVD)。 LPCVD原理与APCVD基本相同,主要差别是: 低压下气体扩散系数增大,使气态反应物和副产物的质量传输速率加快,形成薄膜的反应速率增加。 LPCVD在微电子技术中应用广泛,用于沉积掺杂或不掺杂的氧化硅、氮化硅、多晶硅、硅化物等薄膜,以及钨、钼、钽、钛等难熔金属薄膜。 由于薄膜的沉积速率与反应温度和反应气体浓度密切相关 用温度梯度补偿浓度梯度 即炉管分段加热,沿气流方向温度逐渐升高。 2.改进反应气体的进入位置和方式 即用计算机模拟气流的流动方式,在炉管的 不同位置流进合适的流量。 分段加热 进气调节 如何提高LPCVD沉积薄膜的均匀性? T1 T2 T3 LPCVD LPCVD 优点: (1)低气压下气体分子的平均自由程大,反应装置内可以快速达到浓度均一,消除了因气相浓度梯度带来的薄膜不均匀性。 (2)薄膜质量高:薄膜台阶覆盖良好;结构完整性好;针孔较少。 (3)沉积过程主要由表面反应速率控制,对温度变化极为敏感,所以,LPCVD技术主要控制温度变量。LPCVD工艺重复性优于APCVD。 (4)卧式LPCVD装片密度高,生产成本低。 * * 薄膜材料与薄膜技术 第二章 薄膜的化学制备方法(1) 薄膜制备技术 直流溅射 射频溅射 磁控溅射 离子束溅射 真空 蒸发 溅射 沉积 离子镀 物理气相沉积 (PVD) 化学气相沉积 (CVD) 分子束外延 (MBE) 气相沉积 电 镀 法 溶胶-凝胶法 电阻加热 感应加热 电子束加热 激光加热 直流二极型离子镀 射频放电离子镀 等离子体离子镀 HFCVD PECVD LECVD DC RF MW ECR 热壁 冷壁 化学气相沉积(CVD) 1. 化学气相沉积: 沉积过程中发

文档评论(0)

xingyuxiaxiang + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档