流量控制器在半導體加工工藝化學氣相沉積（CVD）的應用

薄膜沉積是在半導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，半導體多晶硅、金屬銅等。用來鍍膜的這個設備就叫薄膜沉積設備。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)和化學氣相沉積（CVD），其中CVD工藝設備占比更高。

化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition 簡稱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)生反應生成固態(tài)沉積物的過程。

化學氣相沉積過程分為三個重要階段：反應氣體向基體表面擴散、反應氣體吸附于基體表面、在基體表面上發(fā)生化學反應形成固態(tài)沉積物及產(chǎn)生的氣相副產(chǎn)物脫離基體表面。最常見的化學氣相沉積反應有:熱分解反應、化學合成反應和化學傳輸反應等。

在半導體CVD工藝中，通常會使用一種或多種前體氣體，這些氣體在反應室中通過化學反應產(chǎn)生固態(tài)薄膜材料，然后沉積在半導體晶片表面。CVD工藝可以通過熱CVD、等離子CVD、金屬有機CVD等不同的方式來實現(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）、氮氣、氨氣、硅源氣體（如三甲基硅烷、三氯硅烷）、氫氣等。對于不同的前體氣體，需要能夠精確地控制其流量，以確保反應的準確性和穩(wěn)定性。

比如：在典型的 MOCVD 設置中，位于單獨溶液室中的液態(tài)金屬有機前驅(qū)體根據(jù)需要進行溫和加熱，噴射或鼓泡以溶解前驅(qū)體氣體，并通過高純度載氣（通常是氮氣或氫氣）通過流量控制器輸送到 MOCVD 反應器中。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 反應器之前發(fā)生冷凝或過早反應。前驅(qū)體與高純度反應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設備中的重要性：

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

流量控制：MFC對于CVD設備的運行至關重要。它能夠精確地測量和調(diào)節(jié)進入反應室的流量，以確保反應氣體的準確供應。這對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重要。

穩(wěn)定性監(jiān)控：MFC可以實時監(jiān)測流體的流量變化，從而確保CVD過程的穩(wěn)定性和一致性。這種監(jiān)控有助于及時發(fā)現(xiàn)并解決設備故障和維護設備性能。

程序控制：MFC可以通過預設程序來控制流體的流量變化，從而實現(xiàn)CVD過程的自動化和程序化。這有助于提高生產(chǎn)效率并減少人為操作錯誤。

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)與智能控制電子設備，這種獨特的質(zhì)量流量傳感技術(shù)消除了一些擴散率相似的氣體的氣體敏感性，并允許在編程后進行氣體識別。本產(chǎn)品可用干動態(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)品的設計便于更換機械連接器，標準連接器可選雙卡套、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設備中具有很重要的作用，可以精準測量和控制 氣體的大小，可以很好的實現(xiàn)高溫度、高精度、高分辨的薄膜沉積過程。