流量控制器在半導(dǎo)體加工工藝化學(xué)氣相沉積（CVD）的應(yīng)用

薄膜沉積是在半導(dǎo)體的主要襯底材料上鍍一層膜。這層膜可以有各種各樣的材料，比如絕緣化合物二氧化硅，半導(dǎo)體多晶硅、金屬銅等。用來鍍膜的這個(gè)設(shè)備就叫薄膜沉積設(shè)備。薄膜制備工藝按照其成膜方法可分為兩大類：物理氣相沉積(PVD)和化學(xué)氣相沉積（CVD），其中CVD工藝設(shè)備占比更高。

化學(xué)氣相沉積(Chemical Vapor Deposition 簡(jiǎn)稱CVD)?是利用氣態(tài)或蒸汽態(tài)的物質(zhì)在氣相或氣固界面上發(fā)生反應(yīng)生成固態(tài)沉積物的過程。

化學(xué)氣相沉積過程分為三個(gè)重要階段：反應(yīng)氣體向基體表面擴(kuò)散、反應(yīng)氣體吸附于基體表面、在基體表面上發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成固態(tài)沉積物及產(chǎn)生的氣相副產(chǎn)物脫離基體表面。最常見的化學(xué)氣相沉積反應(yīng)有:熱分解反應(yīng)、化學(xué)合成反應(yīng)和化學(xué)傳輸反應(yīng)等。

在半導(dǎo)體CVD工藝中，通常會(huì)使用一種或多種前體氣體，這些氣體在反應(yīng)室中通過化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生固態(tài)薄膜材料，然后沉積在半導(dǎo)體晶片表面。CVD工藝可以通過熱CVD、等離子CVD、金屬有機(jī)CVD等不同的方式來實(shí)現(xiàn)。

其中常見的氣體包括：二氧化硅前體氣體（如二氧化硅醚、氯硅烷）、氮?dú)?、氨氣、硅源氣體（如三甲基硅烷、三氯硅烷）、氫氣等。對(duì)于不同的前體氣體，需要能夠精確地控制其流量，以確保反應(yīng)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

比如：在典型的 MOCVD 設(shè)置中，位于單獨(dú)溶液室中的液態(tài)金屬有機(jī)前驅(qū)體根據(jù)需要進(jìn)行溫和加熱，噴射或鼓泡以溶解前驅(qū)體氣體，并通過高純度載氣（通常是氮?dú)饣驓錃猓┩ㄟ^流量控制器輸送到 MOCVD 反應(yīng)器中。受控閃蒸器。該輸送管線的溫度受到精確控制，以避免前體在引入 MOCVD 反應(yīng)器之前發(fā)生冷凝或過早反應(yīng)。前驅(qū)體與高純度反應(yīng)氣體一起流過特殊的孔口歧管，該孔口歧管旨在在加熱的基材上提供均勻的沉積和厚度。

MFC質(zhì)量流量控制器在CVD設(shè)備中的重要性：

MFC（質(zhì)量流量控制器）被廣泛應(yīng)用于控制和監(jiān)測(cè)各種氣體的流量。其中在CVD的應(yīng)用：

流量控制：MFC對(duì)于CVD設(shè)備的運(yùn)行至關(guān)重要。它能夠精確地測(cè)量和調(diào)節(jié)進(jìn)入反應(yīng)室的流量，以確保反應(yīng)氣體的準(zhǔn)確供應(yīng)。這對(duì)于控制薄膜厚度以及避免因流量變化引起的薄膜不均勻性至關(guān)重要。

穩(wěn)定性監(jiān)控：MFC可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)流體的流量變化，從而確保CVD過程的穩(wěn)定性和一致性。這種監(jiān)控有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)備故障和維護(hù)設(shè)備性能。

程序控制：MFC可以通過預(yù)設(shè)程序來控制流體的流量變化，從而實(shí)現(xiàn)CVD過程的自動(dòng)化和程序化。這有助于提高生產(chǎn)效率并減少人為操作錯(cuò)誤。

下面來自工采傳感（ISWEEK）代理美國SIARGO的一款高精度，量程范圍寬可選的流量控制器MFC2000系列。

MFC2000系列質(zhì)量流量控制器采用公司專有的MEMS Thermal-D操作"“熱量傳感技術(shù)與智能控制電子設(shè)備，這種獨(dú)特的質(zhì)量流量傳感技術(shù)消除了一些擴(kuò)散率相似的氣體的氣體敏感性，并允許在編程后進(jìn)行氣體識(shí)別。本產(chǎn)品可用干動(dòng)態(tài)范圍為100:1的過程控制，其控制范圍為0.1至0.8MPa(15至120 PSL)的壓力和0至50℃的補(bǔ)償溫度。量程在50mL/min到200L/min不同范圍可選，帶有數(shù)字RS485 Modbus通信和模擬輸出。

該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)便于更換機(jī)械連接器，標(biāo)準(zhǔn)連接器可選雙卡套、VCR或UNF，其他定制連接器可根據(jù)要求提供。SIARGO的MFC2000流量控制器在CVD設(shè)備中具有很重要的作用，可以精準(zhǔn)測(cè)量和控制 氣體的大小，可以很好的實(shí)現(xiàn)高溫度、高精度、高分辨的薄膜沉積過程。