低压化学气相沉积论文-廖春景,董绍明,靳喜海,胡建宝,张翔宇

低压化学气相沉积论文-廖春景,董绍明,靳喜海,胡建宝,张翔宇

导读:本文包含了低压化学气相沉积论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:氮化硅涂层,生长动力学,沉积温度,化学组成

低压化学气相沉积论文文献综述

廖春景,董绍明,靳喜海,胡建宝,张翔宇[1](2019)在《沉积温度及热处理对低压化学气相沉积氮化硅涂层的影响(英文)》一文中研究指出以SiCl_4-NH_3-H_2为前驱体,在750~1250℃范围内通过低压化学气相沉积技术于碳纤维布上制备氮化硅涂层,系统研究了沉积温度对氮化硅涂层的生长动力学、形貌、化学组成和结合态的影响。研究结果表明,在沉积温度低于1050℃的情况下,随着沉积温度的升高,沉积速率单调增大。而当沉积温度高于1050℃时,沉积速率随温度升高逐渐下降。在整个沉积温度范围内,随着沉积温度的升高,涂层表面形态逐渐向菜花状转变,同时涂层表面变得愈加粗糙。涂层的最佳沉积温度在750~950℃之间。随着沉积温度的升高,涂层中氮含量先降低后升高,而硅含量不断增加,氧含量在整个温度范围内逐渐降低。原始沉积涂层均呈无定形态,经高于1300℃热处理后实现晶化,并伴随着表面形貌的显着变化。此时涂层仅由a-Si_3N_4构成,不存在任何b-Si_3N_4相。(本文来源于《无机材料学报》期刊2019年11期)

杨帅[2](2018)在《立式低压化学气相沉积炉设计与试验研究》一文中研究指出LPCVD设备是集成电路制造的关键工艺设备之一。本项目研究的LPCVD设备在集成电路制造工艺中主要用于多晶硅(Poly-Si)、氮化硅(Nitride)等薄膜的淀积。设备自动化性能高,工艺可靠性好。设备的成功研发打破了国外技术垄断,填补了国内空白,对我国半导体集成电路制造装备的本土化发展具有重大意义。通过对反应腔室温度场和气流场的研究,优化硅片膜厚均匀性,开发LPCVD立式炉设备,用于化学气相沉积中的多晶硅和氮化硅工艺。反应腔室是半导体扩散设备的关键部件,研究了硅片在石英舟上的变形规律,得出硅片在叁柱舟上的变形减小7%。微环境系统要求实现传片区域的颗粒和含氧量控制,以减少工艺过程中的颗粒污染和自然氧化层的产生。工艺后的硅片从反应腔室传出过程中,微环境的温度迅速升高,为了保证设备的优良性能,需要对微环境进行降温。研究了温度场效应的影响因素,保温桶热量,满舟硅片热量,硅片输出过程中石英舟和反应腔室的热量,得到了硅片从反应腔室传出过程中的总放热量,为微环境设计提供理论数据。通过对外排系统热量,风循环系统,热交换器的分析,实现微环境排热结构参数优化。研究了反应腔室内温度场、气流场与工艺效果的耦合关系。影响气流均匀性的因素主要有进气口位置、气体压力、气体流速等。优化后的进气口位置结果表明,纵截面上硅片所处区域速度变化不明显,面间均匀性较好。工艺管各高度速度基本呈同心圆的状态。反应腔室底部受压力差影响较大,顶部受速度差影响较大。对于单个硅片来说,边缘处压力大于中心处,边缘处流体速度大于中心处,综合作用下会出现硅片膜厚边缘比中心略厚现象。面内薄膜呈环状外部比内部稍薄,反应腔室底部温度在加热丝和保温桶共同作用造成反应腔室底部薄膜外部厚内部薄。保温桶结构的对温度分布的影响因素有保温片材料、保温片数量、保温片直径、保温片间距等。通过温度均匀性试验研究,发现增大插片间隙,减小顶部保温桶插片与舟的距离,减少OD248 SiC插片,增加OD248 SiO2插片的数量,适当增大保温片直径,底部面内温度均匀性改善。完成了系统功能性验证,结果表明微环境系统运行30分钟后,微环境中的氧含量降到5ppm,满足设计要求。炉体升降温速率控制测试结果表明,满足指标要求。真空系统底抽5mTorr,漏率0.6mTorr/min,满足反应腔室对低压化学气相沉积工艺的要求。整机工艺性能试验中得出产品主要性能指标:膜厚均匀性、颗粒增值、金属元素成分含量,均达到工艺指标的要求,体现了 LPCVD立式炉设备具备良好的工艺性能和稳定性。(本文来源于《中国农业大学》期刊2018-11-01)

李淑萍,张志利,付凯,于国浩,蔡勇[3](2017)在《基于原位等离子体氮化及低压化学气相沉积-Si_3N_4栅介质的高性能AlGaN/GaN MIS-HEMTs器件的研究》一文中研究指出通过对低压化学气相沉积(LPCVD)系统进行改造,实现在沉积Si_3N_4薄膜前的原位等离子体氮化处理,氮等离子体可以有效地降低器件界面处的氧含量和悬挂键,从而获得了较低的LPCVD-Si_3N_4/GaN界面态,通过这种技术制作的MIS-HEMTs器件,在扫描栅压范围V_(G-sweep)=(-30 V,+24 V)时,阈值回滞为186 mV,据我们所知为目前高扫描栅压V_(G+)(>20 V)下的最好结果.动态测试表明,在400 V关态应力下,器件的导通电阻仅仅上升1.36倍(关态到开态的时间间隔为100μs).(本文来源于《物理学报》期刊2017年19期)

刘进,吕媛媛,张志勇,闫军锋,赵武[4](2017)在《低压热丝化学气相沉积法快速合成1-2层石墨烯薄膜》一文中研究指出利用镍衬底独特的渗碳-析碳机制,分别引入混合气体氢气和乙炔,使用低压热丝化学气相沉积法(LPHFCVD),在镍衬底上生长石墨烯(Graphene)薄膜。通气时长分别为5s,60s,300s,极大地节省了时间和成本。制备的样品分别通过拉曼光谱(Raman),X光电子能谱(XPS),扫描电镜(SEM)等分析表征手段对其结构、形貌、缺陷等进行表征。拉曼光谱表明石墨烯薄膜的D,G,2D峰在不同温度、不同反应时间条件下不同的层数、缺陷密度和结晶质量,其中以950℃,5s的条件制备得到的石墨烯薄膜为1-2层,且缺陷极少,结晶质量很高。XPS的结果进一步确认了按照以上条件制备的石墨烯薄膜具有很高的结晶质量和很低的缺陷密度。SEM则显示了在镍衬底上制备石墨烯薄膜的形貌。(本文来源于《西北大学学报(自然科学版)》期刊2017年02期)

王良杰,李涛涛,姚亚刚[5](2016)在《低压化学气相沉积法浮动催化氮化硼纳米管的生长》一文中研究指出基于硼-金属氧化物为前驱体高温反应产生硼源气体并进行CVD生长的方案,是目前比较廉价、高效制备氮化硼纳米管(BNNT)的方法。然而,所得BNNT的质量和形貌,强烈依赖于前驱物的反应温度。我们通过双温区设计,进行前驱物和BNNT生成温度的独立控制,并引入低压系统,成功制备了高品质的氮化硼纳米管。其长度可达100μm,直径约10 nm。研究发现前驱物中蒸发并在低温区凝聚的Fe-Mg-O小团簇催化了氮化硼纳米管生长,遵循气-固-液(VLS)生长机理过程。所得氮化硼纳米管展现出237 nm微弱紫外发射,以及345 nm强烈的紫外发射。其吸收带隙可达6.12e V,接近六方氮化硼单晶特性。这些优越的光电性能使氮化硼纳米管在未来的纳米深紫外发射器件领域具有很大的应用潜力。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第叁十六分会:纳米材料合成与组装》期刊2016-07-01)

郭贝贝,万冬云,高彦峰[6](2016)在《低压化学气相沉积(LPCVD)低温制备VO_2薄膜》一文中研究指出采用低压化学气相沉积法(LPCVD)在低于400℃的条件下成功制备出VO_2薄膜。VO_2薄膜表征手段包括XRD、拉曼、XPS、SEM和AFM。通过合理地调控工艺参数可得到厚度可控且结晶度高的多孔纳米VO_2膜。研究结果表明,石英基底上厚度分别为85.69 nm和82.88 nm的VO_2薄膜,其可见光透过率分别为为52.1%(20℃)/52.18%(90℃)和52.27%(20℃)/44.39%(90℃),红外调控能力达到9.97%和16.23%,相变温度为62.15℃和64.4℃。优异的热致变色性能使其适合应用于VO_2基智能窗上。另外,利用两步沉积法可进一步将薄膜沉积温度降低至325℃。(本文来源于《中国化学会第30届学术年会摘要集-第五分会:分子与固体化学》期刊2016-07-01)

孙培,谢磊,陈荣辉[7](2015)在《基于自学习高斯过程模型的低压化学气相沉积过程空间批次最优设计(英文)》一文中研究指出Low pressure chemical vapor deposition(LPCVD) is one of the most important processes during semiconductor manufacturing.However,the spatial distribution of internal temperature and extremely few samples makes it hard to build a good-quality model of this batch process.Besides,due to the properties of this process,the reliability of the model must be taken into consideration when optimizing the MVs.In this work,an optimal design strategy based on the self-learning Gaussian process model(GPM) is proposed to control this kind of spatial batch process.The GPM is utilized as the internal model to predict the thicknesses of thin films on all spatial-distributed wafers using the limited data.Unlike the conventional model based design,the uncertainties of predictions provided by GPM are taken into consideration to guide the optimal design of manipulated variables so that the designing can be more prudent Besides,the GPM is also actively enhanced using as little data as possible based on the predictive uncertainties.The effectiveness of the proposed strategy is successfully demonstrated in an LPCVD process.(本文来源于《Chinese Journal of Chemical Engineering》期刊2015年12期)

赖辉芳[8](2015)在《石墨烯的低压化学气相沉积法制备研究》一文中研究指出石墨烯由于其优异的化学、物理性能,成为了21世纪材料界和科学界最耀眼的一颗新星,其制备方法很多,其中CVD法以其简单的工艺,低价的成本,成为近些年来最热门、最有望工业化的一种制备手段。本文以铜箔为载体、以甲烷为碳源,用低压化学气相沉积法制备石墨烯。通过调节甲烷流量、氢气流量等实验参数,研究了各实验参数对石墨烯的影响,并制备出了高质量的双层石墨烯,和形貌新颖的叁角形结构石墨烯。首先,我们探究了碳源气体甲烷和还原性气体氢气流量对石墨烯生长的影响。我们发现作为碳源气体,甲烷流量并不是越大对石墨烯的生长越有利,在一定的实验条件下,甲烷量增大,石墨烯的成核密度增大,晶粒减小,石墨烯质量有所下降;同样,氢气作为还原性气体,它的存在是石墨烯生长必不可缺的,但是过量的话会和石墨烯产生化学反应。通过调节实验参数,我们制备出了大面积、质量相对较高的石墨烯。其次,我们研究了石墨烯的形貌控制,我们制备出了形貌新颖的叁角形石墨烯结构,对其进行电镜和拉曼测试,我们发现叁角形石墨烯为直角叁角形,石墨烯晶粒具有高度一致的取向性,且为双层或者少层,缺陷较少,质量高;我们发现在反应过程中氧气和氢气的平衡是形成叁角形石墨烯的关键。最后,我们发现了氢气在降温过程中的重要作用。氢气作为还原形性气体,在石墨烯的生长过程中起到消除氧化性气体以及杂质,起到清洁和保护的作用,但是我们在实验过程中发现氢气在降温过程中也是必不可缺的,因为在石墨烯的生长过程中反应腔中会残留氧气或者氧化性气体,这些氧化性气体在高温时会与石墨烯发生反应氧化石墨烯,故氢气在降温过程中是不可或缺的。这为化学气相沉积法制备石墨烯提供了新的理论基础。(本文来源于《南昌大学》期刊2015-12-10)

徐小科,赵俊亮,李效民,吴永庆,杨哲[9](2015)在《低压化学气相沉积法生长B掺杂ZnO薄膜及其性能》一文中研究指出低压化学气相沉积法生长的B掺杂ZnO薄膜具有良好的光散射特性,可以用作硅基薄膜太阳能电池的前电极。以Zn(C2H5)2和H2O为前驱体,B2H6为掺杂物,通过低压化学气相沉积法在玻璃衬底上生长了B掺杂ZnO薄膜。通过XRD、FESEM、四探针测试仪等手段对样品的结构特征、微观形貌及导电性能进行表征,着重研究了(110)取向的BZO薄膜的生长机理。结果表明,厚度在500nm以下的BZO薄膜主要表现为(002)取向,随着厚度的增加,薄膜取向开始向(110)转变。所得BZO镀膜玻璃在400~1 000nm范围内总透过率>80%,雾度最高可达28%(550nm),方块电阻最低约7Ω/□,电阻率最低约1.0×10-3Ω·cm。(本文来源于《功能材料》期刊2015年07期)

刘琛[10](2015)在《低压化学气相沉积设备控制系统的设计与实现》一文中研究指出低压化学气相沉积(Low Pressure Chemical Vapor Deposition,LPCVD)技术是薄膜太阳能行业中的核心技术,是生产透明导电氧化物(Transparent Conducting Oxide,TCO)玻璃的主要方法。TCO玻璃是指用物理或化学的方法在表面均匀沉积一层透明的导电氧化物膜的平板玻璃,主要用作薄膜太阳能电池的前基板(电极),它的性能对于薄膜太阳能电池的最终转换率有着相当大的影响[1]。TCO玻璃的生产过程繁琐,需要多个设备协同工作,在生产完成后需要用氮气清理腔体并进行长时间的抽空,降低了设备的生产效率。在有多台设备进行生产的环境中必然会出现工艺耗时较长的设备长期处于满载,而工艺耗时较短的设备长期空载,如果无法进行合理的调度必然会造成设备资源的浪费。设备多样且分散也不利于搜集对比生产数据和进行设备管理。设备控制多是在密闭不透明的腔体内进行,无法直观的看到腔体内状态的变化,也给操作人员带来了许多困扰。这些问题逐渐成为了LPCVD设备发展的瓶颈。本文以国内某知名光伏设备制造商(以下简称E公司)的实际项目为背景,在分析了LPCVD设备的生产过程的基础上,设计并实现了一种新的LPCVD设备的控制系统。该系统包括了图形界面控制、用户帐户管理、错误校正、工艺配方管理、设备安全运行保护机制、设备实时状态数据管理、非实时设备信息管理等功能模块,测试及应用情况表明该系统实现了设备的精确控制与调度优化,提高了生产效率。相比同类的其他系统,本文的研究工作主要有以下特点:1.LPCVD设备控制系统选择Prodave驱动库和TCP/IP通讯协议与西门子的PLC进行通讯,采取不断遍历PLC的每一个模块来获取最新的数据,可以达到10毫秒就可以遍历200个IO点,最大限度的保证了系统的实时性。2.LPCVD设备控制系统通过采用C/S架构和WCF技术来实现多客户端同时访问LPCVD设备,从而使得当一个操作员在一台电脑上进行操作时,另一台电脑也可以查看工艺数据与机台运行状态,避免了排队操作的情况。3.LPCVD设备控制系统采用WPF技术来实现图形化的客户端界面,通过从PLC上获取的IO点来绘制真实设备的剖面图,为操作员直观的展示腔体里当前的运行状态。同时提供了相应的操作页面,管理页面与统计页面,来进行机台操作,管理操作机台人员的信息和查看生产数据,极大的增强了用户的体验。(本文来源于《上海交通大学》期刊2015-01-01)

低压化学气相沉积论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

LPCVD设备是集成电路制造的关键工艺设备之一。本项目研究的LPCVD设备在集成电路制造工艺中主要用于多晶硅(Poly-Si)、氮化硅(Nitride)等薄膜的淀积。设备自动化性能高,工艺可靠性好。设备的成功研发打破了国外技术垄断,填补了国内空白,对我国半导体集成电路制造装备的本土化发展具有重大意义。通过对反应腔室温度场和气流场的研究,优化硅片膜厚均匀性,开发LPCVD立式炉设备,用于化学气相沉积中的多晶硅和氮化硅工艺。反应腔室是半导体扩散设备的关键部件,研究了硅片在石英舟上的变形规律,得出硅片在叁柱舟上的变形减小7%。微环境系统要求实现传片区域的颗粒和含氧量控制,以减少工艺过程中的颗粒污染和自然氧化层的产生。工艺后的硅片从反应腔室传出过程中,微环境的温度迅速升高,为了保证设备的优良性能,需要对微环境进行降温。研究了温度场效应的影响因素,保温桶热量,满舟硅片热量,硅片输出过程中石英舟和反应腔室的热量,得到了硅片从反应腔室传出过程中的总放热量,为微环境设计提供理论数据。通过对外排系统热量,风循环系统,热交换器的分析,实现微环境排热结构参数优化。研究了反应腔室内温度场、气流场与工艺效果的耦合关系。影响气流均匀性的因素主要有进气口位置、气体压力、气体流速等。优化后的进气口位置结果表明,纵截面上硅片所处区域速度变化不明显,面间均匀性较好。工艺管各高度速度基本呈同心圆的状态。反应腔室底部受压力差影响较大,顶部受速度差影响较大。对于单个硅片来说,边缘处压力大于中心处,边缘处流体速度大于中心处,综合作用下会出现硅片膜厚边缘比中心略厚现象。面内薄膜呈环状外部比内部稍薄,反应腔室底部温度在加热丝和保温桶共同作用造成反应腔室底部薄膜外部厚内部薄。保温桶结构的对温度分布的影响因素有保温片材料、保温片数量、保温片直径、保温片间距等。通过温度均匀性试验研究,发现增大插片间隙,减小顶部保温桶插片与舟的距离,减少OD248 SiC插片,增加OD248 SiO2插片的数量,适当增大保温片直径,底部面内温度均匀性改善。完成了系统功能性验证,结果表明微环境系统运行30分钟后,微环境中的氧含量降到5ppm,满足设计要求。炉体升降温速率控制测试结果表明,满足指标要求。真空系统底抽5mTorr,漏率0.6mTorr/min,满足反应腔室对低压化学气相沉积工艺的要求。整机工艺性能试验中得出产品主要性能指标:膜厚均匀性、颗粒增值、金属元素成分含量,均达到工艺指标的要求,体现了 LPCVD立式炉设备具备良好的工艺性能和稳定性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

低压化学气相沉积论文参考文献

[1].廖春景,董绍明,靳喜海,胡建宝,张翔宇.沉积温度及热处理对低压化学气相沉积氮化硅涂层的影响(英文)[J].无机材料学报.2019

[2].杨帅.立式低压化学气相沉积炉设计与试验研究[D].中国农业大学.2018

[3].李淑萍,张志利,付凯,于国浩,蔡勇.基于原位等离子体氮化及低压化学气相沉积-Si_3N_4栅介质的高性能AlGaN/GaNMIS-HEMTs器件的研究[J].物理学报.2017

[4].刘进,吕媛媛,张志勇,闫军锋,赵武.低压热丝化学气相沉积法快速合成1-2层石墨烯薄膜[J].西北大学学报(自然科学版).2017

[5].王良杰,李涛涛,姚亚刚.低压化学气相沉积法浮动催化氮化硼纳米管的生长[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第叁十六分会:纳米材料合成与组装.2016

[6].郭贝贝,万冬云,高彦峰.低压化学气相沉积(LPCVD)低温制备VO_2薄膜[C].中国化学会第30届学术年会摘要集-第五分会:分子与固体化学.2016

[7].孙培,谢磊,陈荣辉.基于自学习高斯过程模型的低压化学气相沉积过程空间批次最优设计(英文)[J].ChineseJournalofChemicalEngineering.2015

[8].赖辉芳.石墨烯的低压化学气相沉积法制备研究[D].南昌大学.2015

[9].徐小科,赵俊亮,李效民,吴永庆,杨哲.低压化学气相沉积法生长B掺杂ZnO薄膜及其性能[J].功能材料.2015

[10].刘琛.低压化学气相沉积设备控制系统的设计与实现[D].上海交通大学.2015

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