一种半导体封装用二氧化硅薄膜及其制备方法技术

技术编号：40576561 阅读：7 留言：0更新日期：2024-03-06 17:18

本发明专利技术提供一种半导体封装用二氧化硅薄膜及其制备方法，包括：提供一衬底；将衬底置于中频磁控溅射腔室内，向溅射腔室内通入溅射气体和反应气体；其中，溅射腔室内安装硅靶作为溅射靶，溅射气体为氩气，流量为350～400sccm，反应气体为氧气，流量为35～45sccm，腔室内气压为0.2～2.0Pa，溅射腔室内反应温度为150～160℃，中频的功率为5～7KW。本发明专利技术采用中频磁控溅射法制备二氧化硅薄膜，该方法具有操作简便、沉积速率快、对基板材料限制较少的优点，同时采用该制备方法得到的二氧化硅薄膜无需后处理，普适性强，同时得到的二氧化硅薄膜表面均匀性好。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及集成电路制造领域，具体涉及一种半导体封装用二氧化硅薄膜及其制备方法。

技术介绍

1、二氧化硅薄膜是一种物理和化学性能都较为优异的薄膜材料，二氧化硅以其良好的绝缘性、机械特性、抗腐蚀性以及可靠的钝化性能在集成电路、半导体、光学器件等领域都有着广泛的应用前景。

2、现行制备二氧化硅薄膜的方法主要有电子束蒸发、离子束沉积、磁控溅射、热氧化法以及凝胶-溶胶法。其中磁控溅射以沉积速率快、衬底温度低、薄膜厚度可控及均匀性等优点而被广泛应用，然而在利用磁控溅射法制备二氧化硅薄膜过程中，如何控制二氧化硅薄膜的生成速率以及二氧化硅薄膜的均匀性至关重要且亟待解决。

技术实现思路

1、本专利技术旨在克服上述现有技术存在的不足，采用中频磁控溅射的方法，通过调整温度、反应气体与溅射流量比、中频功率、淀积腔内压强等工艺条件研制出一种快速制备高均匀性二氧化硅的方法。

2、为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用了如下的技术方案：

3、一种半导体封装用二氧化硅薄膜的制备方法，包括以下步骤：

4、(1)将衬底传送至溅射腔室，控制溅射腔内真空抽至小于5×10-3pa，打开溅射腔室的加热系统对衬底进行预热；

5、(2)向溅射腔室内通入溅射气体和反应气体，打开中频电源，对衬底进行预溅射；

6、(3)通过中频磁控溅射法在衬底上正式溅射沉积二氧化硅薄膜。

7、优选的，衬底为硅片或钠钙玻璃。

8、优选的，步骤(1)中，衬底在使用之前先进行清洗；

9、优选的，当衬底为硅片时，先用去离子水超声清洗5min，再用氮气吹干；

10、优选的，当衬底为钠钙玻璃时，使用前用去污粉洗干净两面，用氮气吹干方可使用。

11、优选的，步骤(1)中，预热温度为150～200℃，预热时间为15～20min。

12、优选的，步骤(2)中，以硅靶作为溅射靶，纯度为99.995％。

13、优选的，步骤(2)中，溅射气体为氩气，反应气体为氧气；

14、优选的，氩气流量为350～400sccm，氧气流量为35～45sccm。

15、优选的，步骤(2)中，中频电源功率设置为5～7kw。

16、优选的，步骤(2)中，溅射腔室内气压为0.2～2.0pa；

17、优选的，预溅射时间为5～30min。

18、优选的，步骤(3)中，中频磁控溅射法的功率为5～7kw；

19、优选的，沉积时间为10～30min。

20、优选的，二氧化硅膜厚度为300～1000nm。

21、本专利技术提供的二氧化硅薄膜的快速制备方法，对衬底进行预热能够使衬底与反应气体接触的更加充分，从而加快二氧化硅薄膜的沉积速率以及提高所制得的二氧化硅薄膜质量。采用中频磁控溅射法制备二氧化硅薄膜，存在一个狭窄的工艺过渡区域，只有在这个工艺过渡区域内严格控制溅射气氛中的氩气氧气比例和溅射功率，才能最高效、最有质量的做出高性能sio2薄膜。该方法具有操作简便、沉积速率快的优点，通过对不同工艺参数的调整改进，所制备的二氧化硅薄膜表面均匀性好，且得到的二氧化硅薄膜无需后处理，普适性强。

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【技术保护点】

1.一种半导体封装用二氧化硅薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的半导体封装用二氧化硅薄膜的制备方法，其特征在于，所述衬底为硅片或钠钙玻璃。

3.根据权利要求2所述的半导体封装用二氧化硅薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述衬底在使用之前先进行清洗；

4.根据权利要求1所述的半导体封装用二氧化硅薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述预热温度为150～200℃，所述预热时间为15～20min。

5.根据权利要求1所述的半导体封装用二氧化硅薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，以硅靶作为溅射靶，纯度为99.995％。

6.根据权利要求1所述的半导体封装用二氧化硅薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述溅射气体为氩气，所述反应气体为氧气；

7.根据权利要求1所述的半导体封装用二氧化硅薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述中频电源功率设置为5～7KW。

8.根据权利要求1所述的二氧化硅薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述溅射腔室内气压为0.2～2.0Pa；

9.根据权利要求1所述的二氧化硅薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述中频磁控溅射法的功率为5～7KW；

10.权利要求1～9任一项所述的制备方法制备得到的二氧化硅薄膜，其特征在于，所述二氧化硅膜厚度为300～1000nm。

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【技术特征摘要】

1.一种半导体封装用二氧化硅薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的半导体封装用二氧化硅薄膜的制备方法，其特征在于，所述衬底为硅片或钠钙玻璃。

3.根据权利要求2所述的半导体封装用二氧化硅薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述衬底在使用之前先进行清洗；

4.根据权利要求1所述的半导体封装用二氧化硅薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述预热温度为150～200℃，所述预热时间为15～20min。

5.根据权利要求1所述的半导体封装用二氧化硅薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，以硅靶作为溅射靶，纯度为99.995％。

6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：宁德，章文丽，陈炳安，杨春雷，钟国仿，吴唯，钱玖通，王思达，胡永军，李伟民，钟国华，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：

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