薄膜沉积过程中的温度一直在下降,特别是随着高温炉工艺向等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺的转变,这种工艺的工作温度较低,通常在 250 至 350°C 之间。之所以降低温度,是因为需要在保持薄膜性能的同时减少热预算。
降低沉积温度:
从历史上看,薄膜沉积是在非常高的温度下进行的,使用熔炉的温度通常超过 1000°C。然而,技术和材料的进步推动了 PECVD 的发展,其工作温度大大降低。这一转变对于集成可能无法承受传统沉积方法高温的新材料至关重要。PECVD 工艺的低温是通过使用等离子体实现的,与热沉积法相比,等离子体能在更低的温度下激活化学反应。基底温度的影响:
沉积过程中基底的温度对薄膜的质量和性能起着至关重要的作用。较低的基底温度会导致薄膜生长速度减慢和表面粗糙度增加。相反,较高的基底温度可提高生长速度并降低表面粗糙度。然而,最佳的基底温度取决于特定的材料和所需的薄膜特性。在某些情况下,可能需要额外的冷却步骤来仔细控制基底上的热量,特别是对于敏感材料或特定产品要求。
控制沉积速率和制程温度:
沉积速率和制程温度密切相关,必须仔细控制,以确保达到所需的薄膜特性。沉积速率会影响薄膜的均匀性和厚度一致性。另一方面,制程温度对薄膜特性有重大影响,通常由应用要求决定。例如,某些应用可能需要较低的温度,以防止损坏底层材料或实现特定的薄膜特性。
较低温度下的损坏可能性: