镀膜技术CVD
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CVD制程介绍一、CVD制程原理CVD stands for Chemical Vapor Deposition,化学气相沉积CVD镀膜主要是用来进行介电质层镀膜以及钝化保护介电层镀膜。
它是利用气态的源材料在晶圆表面产生化学反应的制程。
Plasma:带电的正离子、电子和中性粒子的集合体。
整个集合体呈现电中性。
二、制程参数:Pressure:在非run货情况下,chamber压力维持在3~5mtorrrun货时的压力为1450~2600 mtorrSpacing:是susceptor和diffuser之间的距离(450mil<spacing<elevator home status)Gas flow: 不同膜层所用到的气体及气体流量是不同的G:SiH4 NH3 N2I:SiH4 H2N:SiH4 PH31%/H2 H2PV:SiH4 NH3 N2RF:主要提供一定功率以形成plasmaTempertaure:镀膜时susceptor的温度,以利于化学反应的进行。
GIN镀膜(340℃/360 ℃),PV镀膜(275 ℃/285 ℃)。
因susceptor heater 有两层线圈,温度的冷却有梯度,中间的温度高,设定内外两个温度,是为了使整块susceptor温度均匀。
三、CVD 镀膜机台简介主机台由一个DDSL、Transfer Chamber、六个Process chamber 组成1.DDSL由上下两个Upper 和Lower Load lock / Un load lock 构成,一组Load lock又分两层,上进下出,由input plate 、cooling plate 、base plate,Substrate alignment mechanism (基片校准装置)组成2.T/C有14个substrate sensor、vacuum robot arm、end effector、end effector pad,作用是在DDSL与P/C之间传送基片3.P/C制程完成的地方,Process Chamber的构造pump Shadow frame。
CVD工艺原理及设备介绍CVD,即化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition),是一种常用的薄膜制备技术。
它通过在高温高真空条件下,利用气相反应在基底上沉积出所需的薄膜。
CVD工艺广泛应用于材料科学、光电子学、化学工程等领域,在集成电路、太阳能电池、涂层材料等方面发挥重要作用。
1.反应物气体进入反应室:反应室由高温材料制成,例如石英或陶瓷。
反应室内部经过加热,使其达到所需的反应温度。
反应物气体通过进气管进入反应室,可以是单一气体或混合气体。
2.气体反应:在反应室中,进入的反应物气体在高温条件下进行气相反应。
例如,当单一气体为硅源气体(例如SiH4),在高温下它会分解并与基底表面上的原子发生反应,生成硅薄膜。
对于混合气体而言,多个气体分子之间发生反应生成所需的薄膜。
3.薄膜沉积:反应物气体反应后生成的固相产物从气相转变为固体并沉积在基底表面上,形成所需的薄膜。
1.CVD反应室:CVD反应室通常由高温材料制成,如石英或陶瓷。
它能够承受高温和高真空环境,并且具有良好的气密性,以确保反应过程的稳定性和安全性。
2.进气系统:进气系统用于向反应室中输入反应物气体。
它通常包括气体供应系统、流量控制器和进气管道。
气体供应系统用于储存和供应反应物气体,流量控制器用于调节气体流量,进气管道将气体送入反应室。
3.加热系统:加热系统用于提供反应室所需的高温环境。
它通常采用电阻加热或电感加热方式,以快速、均匀地加热反应室。
4.泵系统:泵系统用于建立和维持反应室内的高真空环境。
它可以采用机械泵、分子泵或离子泵等不同类型的泵,以实现有效的气体抽取和排放。
5.控制系统:控制系统用于监控和调节CVD过程中的各个参数,如温度、气体流量、制备时间等。
它通常由传感器、控制器和数据记录设备组成,以确保制备过程的可重复性和稳定性。
总之,CVD工艺是一种重要的薄膜制备技术,通过在高温高真空条件下将气相物质沉积到基底表面上,实现薄膜的制备。
在线CVD镀膜工艺控制过程中的吸附分子间或吸附分子与气体分子间在玻璃表面发生化学反应、成核和生长受到干扰,进而影响薄膜的沉积和形成。
化学家和物理学家花了很多时间来考虑怎样才能得到高质量的沉积薄膜。
他们已得到的结论认为:在晶片表面的化学反应首先应是形成“成核点”,然后从这些“成核点”处生长得到薄膜,这样淀积出来的薄膜质量较好。
另一种结论认为,在反应室内的某处形成反应的中间产物,这一中间产物滴落在晶片上后再从这一中间产物上淀积成薄膜,这种薄膜常常是一种劣质薄膜。
这也正是锡槽污染影响镀膜质量的原因之一。
锡槽一旦受到极大污染,在线CVD镀膜工艺往往长时间无法实现正常生产,需要改善和稳定了锡槽状况后才能进行或得到改观。
有效控制锡槽污染,是保证在线CVD镀膜玻璃生产周期和质量稳定的关键。
因此控制硫氧污染循环十分重要。
1、操作上加强锡槽密封管理:减少边封活动窗口的开启,降低锡槽出口闸板高度,加强过渡辊台多层挡帘的密封,减少外界空气进入锡槽;2、保护气体供量纯度要严格控制,合理调整各区保护气体的分布、氢气含率,稳定锡槽气流,保证槽压的稳定;3、安装并开启锡槽气氛导流装置,将锡的氧化物、硫化物尽快排除减少积聚;4、控制熔窑冷却部窑压的稳定,减少窑炉气氛对锡槽的污染和影响;5、定期进行锡槽的吹扫、水包的清理和锡槽出口的处理。
锡槽的污染控制是永无止境的持续改善过程。
锡槽和退火窑气流的控制是实施在线CVD镀膜玻璃生产的关键从在线CVD镀膜实现成膜的基本过程可知,气流的运动速度、压力分布、气体加热、激活方式、输送气体的均匀性、气体的化学成分、比率是影响膜层结构和镀膜质量的关键因素之一,因此膜层反应器所处环境的气流稳定也是在线CVD玻璃生产的前提。
在线镀膜玻璃往往由多层膜复合而成,而每层膜都要求反应的气相介质以均匀层流的形式与新鲜洁净的玻璃基板接触反应,无疑要求在反应器与玻璃基板的层面上要保证气流的稳定,才能保证CVD装置内传质量传输和动量传输的稳定和分布的均匀性,才能保证在均衡温度下膜层性能的稳定。
在线低辐射镀膜玻璃(简称Low-E玻璃)在线镀膜是指在浮法玻璃生产线特定的部位(锡槽、退火窑)上,采用化学气相沉积或喷涂工艺进行镀膜的一种镀膜玻璃产品。
目前国内外普遍采用的是化学气相沉积镀膜工艺。
在线镀膜玻璃产品主要有:热反射玻璃、低辐射玻璃、薄膜太阳能电池用导电膜玻璃、自洁玻璃、减反射玻璃等。
其中薄膜太阳能电池用导电膜玻璃我国尚属空白,国际上只有日本板硝子独家拥有该技术;低辐射玻璃目前国内已研制成功,但尚需进一步改进和提高;热反射玻璃国内技术比较成熟,但由于低辐射镀膜玻璃的出现,加之该产品时常出现“光污染”之争议,已逐渐被低辐射镀膜玻璃所取代。
浮法在线低辐射镀膜玻璃生产工艺为化学气相沉积法(CVD法),在浮法玻璃生产线的锡槽内,玻璃带温度在600-650度高温状态下,将特定的金属或金属氧化物材料制成的气相材料均匀地沉积在玻璃表面上,通过热处理使金属或金属氧化物材料与玻璃更加牢固的结合在一起,形成在线低辐射镀膜玻璃产品。
浮法在线化学气相沉积法镀膜的生产工艺过程简述如下:用钢瓶罐装的气体被运至供应站,经汇流排减压后,气体通过管道输入配气柜经配比混合后从锡槽两侧的进气管输入反应器。
气体压力和流量设定后,由仪表控制和监测。
汇流排分为两组切换供气,保证生产的连续性。
反应器从大车及双梁车上开入锡槽,与升降台一起调节至镀膜所需要的高度,然后通入气体开始镀膜生产。
镀膜后的废气通过排气装置排出室外,排气装置可以自动进行清扫。
镀膜构成过程通过可编程序控制器控制,参数通过仪表监测。
低辐射镀膜玻璃具有三大应用特性:一是良好的透光性,低辐射镀膜玻璃对太阳光中可见光的透过率高达80%以上,而反射率则很低,与热反射镀膜玻璃比其光学性能大为改观。
从室内看,外观更透明更清晰,既保证了建筑物的采光需求,又避免了由于光反射问题。
二是优异的隔热性能,低辐射镀膜玻璃可以阻断热辐射。
在炎热的夏季,可以降低室外侧向室内侧的热辐射,在寒冷的冬季,可以减少是内侧的热量向室外流失,如能与其他节能玻璃结合起来使用,可使节能效果更加显著。
cvd五大工艺参数CVD五大工艺参数化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)是一种广泛应用于材料制备和薄膜涂覆的工艺方法。
在CVD过程中,通过控制五大工艺参数,可以实现对薄膜的形貌、结构和性能的调控。
本文将分别介绍CVD工艺中的五大参数:温度、压力、气体流量、沉积时间和底物表面状态。
一、温度温度是CVD过程中最关键的参数之一。
通过调节温度,可以控制反应的速率和产物的结构。
温度过高会导致反应速率过快,产物结构不稳定,甚至引发副反应和膜层破裂。
温度过低则反应速率过慢,薄膜质量较差。
因此,在CVD过程中需要根据所需薄膜的性质和反应的特点选择合适的温度。
二、压力压力是CVD过程中另一个重要的参数。
通过调节反应室的压力可以控制气体的浓度和反应的速率。
较低的压力可以提高气体分子的自由程度,加快气体分子与底物表面的反应速率。
然而,过低的压力可能导致反应过程中气体流动不稳定,难以实现均匀的薄膜沉积。
因此,在CVD过程中需要综合考虑反应速率和薄膜质量,选择合适的压力条件。
三、气体流量气体流量是CVD过程中决定反应物质供应的重要参数。
不同的材料和反应需要不同的气体组分和流量。
过高或过低的气体流量都会影响薄膜的沉积速率和质量。
过高的气体流量容易导致气体分子的稀释,降低反应速率。
过低的气体流量则会限制反应物质的供应,导致薄膜质量不佳。
因此,在CVD过程中需要准确控制气体流量,以满足反应的要求。
四、沉积时间沉积时间是CVD过程中影响薄膜厚度和形貌的参数之一。
通过调节沉积时间可以实现对薄膜厚度的控制。
较短的沉积时间会得到较薄的薄膜,而较长的沉积时间则会得到较厚的薄膜。
同时,沉积时间还会对薄膜的形貌产生影响。
过短的沉积时间可能导致薄膜不充分生长,表面不平整。
过长的沉积时间则容易导致薄膜结构松散、颗粒较大。
因此,在CVD过程中需要根据所需薄膜的厚度和形貌选择合适的沉积时间。
五、底物表面状态底物表面状态是CVD过程中容易被忽视但十分重要的参数之一。
沉积镀膜(CVD)过程检验规范1.目的和范围规范过程检验,确保产品满足顾客要求。
2.职责生产技术部,品质部负责对过程进行进监视和测量。
3.检验要求3.1沉积镀膜(CVD):3.1.1 沉积镀膜技术要求:3.1.2测试频率:1).每次更换B2H6后均要进行测试;2). 每班次进行首片检验;3.2激光划线(Laser):3.2.1 激光划线技术要求:1). P1根据RMS测试结果进行判定,NG cell数量≥10时,玻璃NG.2) .P2、P3、P4用台阶仪进行观察测试,划线沟槽边缘应整齐,划线深度P2=? P3=? P4=?3.2.2测试频率:P1每片检,P2、P3、P4每班次进行首片检验3.3溅射镀膜(sputter):3.3.1 溅射镀膜技术要求:3.3.2 测试频率每次更换靶材后需测试3.4 刷银浆技术要求:3.4.13.4.2测试频率:丝网印刷?次后进行检验3.5.薄膜电池片检验要求:3.5.1膜层上有斑点,判NG;3.5.2膜层划伤, 判NG;3.5.3膜层脱落, 判NG;3.5.4膜层异常及色差,判NG;3.5.5玻璃破碎或裂痕, 判NG;3.5.6检测频率:QC对每片进行检测。
3.6 镀锡铜带、Insulation Film、耐高温胶带、银胶、小方形EV A及喷砂判定标准3.6.1偏移:3.6.1.1两条Lead Wire应分别在最边缘Cell中间位置处,不可以跨越P3与P4线;3.6.1.2Bus Wire应在Insulation Film中间位置处。
Bus Wire与Lead Wire垂直交接处,Bus Wire一端应与Lead Wire外侧边缘平齐;3.6.1.3玻璃边缘处条形Insulation Film一端应与Lead Wire内侧边缘平齐;玻璃中间位置处条形Insulation Film一端应压在小方形Insulation Film上方。
3.6.1.4小方形EV A与小方形Insulation Film应四周对齐,且四边与玻璃四边平行放置,EV A与膜层面接触。
pvd与cvd技术适用的薄膜制程薄膜制程是一种利用物理或化学方法在基底上形成一层薄膜的工艺。
在材料科学和工程中,薄膜制程被广泛应用于各种领域,如电子器件、光学器件、表面涂层等。
其中,物理气相沉积(Physical Vapor Deposition,PVD)和化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)是两种常见的薄膜制备技术。
PVD技术是一种将固态材料通过物理蒸发或溅射的方式沉积在基底上的方法。
它通常包括蒸发、溅射和离子镀三种方式。
蒸发是将材料加热至高温,使其蒸发并沉积在基底上;溅射是通过离子轰击的方式将材料从固态转变为气态,并在真空环境中沉积在基底上;离子镀是利用离子束轰击材料表面,使其释放出离子,并将离子沉积在基底上。
PVD技术具有高纯度、致密性好、结构均匀等优点,适用于制备金属薄膜、合金薄膜、氧化物薄膜等。
CVD技术是一种将气态或液态前体物质在基底表面化学反应生成固态产物的方法。
它通常包括化学气相沉积和低压化学气相沉积两种方式。
化学气相沉积是将气态前体物质与氧化剂在基底表面进行反应,生成固态产物;低压化学气相沉积是在较低的压力和温度下进行沉积。
CVD技术具有成膜速度快、控制性好、沉积均匀等优点,适用于制备金属薄膜、氧化物薄膜、氮化物薄膜等。
PVD和CVD技术在薄膜制程中有着不同的适用性。
PVD技术适用于制备厚度较薄的薄膜,通常在几纳米到几十微米之间。
由于PVD 技术在沉积过程中,材料以固态形式进行转移,因此PVD制备的薄膜具有较高的致密性和纯度。
此外,PVD技术还可以在复杂的表面结构上进行沉积,如孔洞、凹槽等,适用于制备具有特殊形状要求的薄膜。
相比之下,CVD技术适用于制备较厚的薄膜,通常在几十纳米到几百微米之间。
由于CVD技术是通过化学反应生成固态产物,因此可以在基底表面上形成较为均匀的薄膜。
此外,CVD技术还可以在较低的温度下进行沉积,适用于对基底温度敏感的材料。
ECRCVD设备镀膜工艺及膜系设计理论解析ECRCVD(Electrochemical Reduction CVD)是一种通过在电化学还原反应和化学气相沉积(CVD)之间相互作用来制备薄膜的工艺。
这种工艺结合了电化学还原和CVD的优势,可以制备出高质量的薄膜,并在各种应用领域如太阳能电池、显示器、光电器件等发挥重要作用。
ECRCVD设备主要包括电解槽、反应室、电极、加热装置等组成部分。
在制备过程中,通过在电解槽中加入适当的电解液,并在电极上施加恒定的电位,以促使金属离子还原成金属原子,并在反应室中与气相中的预体反应生成沉积薄膜。
薄膜的形成受到多个参数的调控,包括预体气体浓度、电解液浓度、电极电位等。
在ECRCVD中,膜系设计是十分重要的。
膜系设计可以定制所需的薄膜性质,如光学、电学和力学性质等。
膜系设计的理论基础是根据已知物质属性和制备工艺参数,通过模拟和优化,确定最佳的物质组合和工艺条件。
例如,在太阳能电池中,膜系设计可以优化各层材料的能带结构和光吸收能力,以提高光电转换效率。
在显示器中,膜系设计可以优化液晶层的取向以及薄膜的透明度和电导率,以获得更好的显示效果。
膜系设计的理论解析主要包括以下几个方面:1.物质属性分析:通过密度泛函理论(DFT)、有限元分析等方法,对材料的电子结构、热力学性质和力学性质进行计算和模拟,提供对薄膜性能的理论基础。
2.反应机理分析:通过实验和计算模拟,研究反应过程中的物质转化和能量转移机制,确定薄膜形成过程中的关键步骤和速率控制因素。
3.工艺参数优化:根据所需的薄膜性质,通过试验和模拟,确定最佳的工艺参数,包括温度、压力、气体流量等,以实现所需的薄膜性能。
4.薄膜性能测试:通过一系列表征方法,如X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等,对制备的薄膜进行性能测试,验证膜系设计的可行性和有效性。
通过ECRCVD设备的制备工艺和膜系设计的理论解析,可以实现定制化的薄膜制备,满足不同应用领域的需要,并为新材料的研究和开发提供理论指导和技术支持。
cvd镀膜技术
CVD镀膜技术是一种高科技的表面处理技术,它基于化学气相沉积原理,通过在高温高压下使预先加热的材料表面与气体反应生成新的材料并沉积在表面,从而形成一层均匀、致密、硬度高、化学惰性好的薄膜。
该技术广泛应用于制造电子元器件、光学器件、机械零部件等高精度、高可靠性的产品中,以增强产品的性能和附加值。
CVD 镀膜技术的优点包括具有极高的沉积速率、能够在复杂形状的表面上均匀镀膜、薄膜质量稳定可控、可以精确控制膜厚等。
此外,由于CVD镀膜技术所需的设备和条件比较严苛,因此其应用范围和市场规模有限,但随着科技的进步和需求的不断增加,CVD镀膜技术的应用前景仍然十分广阔。
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