利用紅外溫度控制優(yōu)化化學(xué)氣相沉積的半導(dǎo)體制造
化學(xué)氣相沉積 (CVD) 是一種真空沉積方法，可生產(chǎn)高質(zhì)量、高性能的固體材料。該工藝廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體行業(yè)，用于在基板上生長硅（二氧化物、碳化物、氮化物、氧氮化物）、碳（纖維、納米纖維、納米管、金剛石、石墨烯）、氟碳化合物、細(xì)絲、鎢和氮化鈦等材料。CVD 通常用于沉積保形膜并以傳統(tǒng)表面改性技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的方式增強(qiáng)基板表面。它在原子層沉積中特別有效，能夠沉積易碎的材料層。

在典型的 CVD 工藝中，晶圓或基板暴露于一種或多種揮發(fā)性前體。這些前體在基板表面發(fā)生反應(yīng)和/或分解，從而產(chǎn)生所需的沉積物。該工藝還會產(chǎn)生揮發(fā)性副產(chǎn)品，這些副產(chǎn)品可通過流經(jīng)反應(yīng)室的氣體去除。

CVD 技術(shù)可以在不平坦的表面上產(chǎn)生均勻的薄涂層，使其適用于各種應(yīng)用。然而，CVD 沉積需要高溫（通常超過 900°C）和真空環(huán)境。這些條件對于啟動必要的化學(xué)反應(yīng)和確保沉積材料的高質(zhì)量和性能至關(guān)重要。CVD 能夠在原子級上形成精確、均勻的涂層，這使其成為先進(jìn)制造和材料科學(xué)中一項(xiàng)非常寶貴的技術(shù)。

CVD 工藝依靠精確的化學(xué)反應(yīng)將材料沉積到基材上。溫度直接影響這些化學(xué)反應(yīng)的速率和類型。保持最佳溫度可確保所需反應(yīng)高效、一致地發(fā)生。沉積材料的性質(zhì)（例如結(jié)晶度、密度和均勻性）高度依賴于工藝溫度。適當(dāng)?shù)臏囟瓤刂瓶纱_保沉積層具有預(yù)期的物理和化學(xué)性質(zhì)，這對于它們在半導(dǎo)體器件和其他應(yīng)用中的性能至關(guān)重要。

溫度影響材料沉積在基材上的速率。溫度過高會導(dǎo)致沉積速度過快，從而導(dǎo)致薄膜質(zhì)量差和潛在缺陷。相反，溫度過低會減慢工藝速度，使其效率低下。精確的溫度控制可實(shí)現(xiàn)最佳沉積速率，平衡質(zhì)量和效率。整個基材上均勻的溫度可確保沉積膜的厚度和成分一致。這種均勻性對于需要精確層厚度和材料特性的應(yīng)用尤其重要。對于工業(yè)應(yīng)用，可重復(fù)性是關(guān)鍵。保持精確的溫度控制可確保 CVD 工藝能夠可靠地重復(fù)，從而在不同批次和生產(chǎn)運(yùn)行中產(chǎn)生一致的結(jié)果。



CVD 和 Optris 紅外測溫儀如何增強(qiáng)合成實(shí)驗(yàn)室培育鉆石的質(zhì)量
化學(xué)氣相沉積 (CVD) 是一種在實(shí)驗(yàn)室中廣泛使用的鉆石生長方法。這些 CVD 鉆石是人造的，但與天然鉆石相同。CVD 機(jī)器通過創(chuàng)造氣體中的碳原子以晶體形式沉淀在基質(zhì)上所需的條件來生產(chǎn)合成鉆石。這種方法在材料科學(xué)領(lǐng)域引起了極大關(guān)注，因?yàn)樗试S許多以前過于昂貴的新應(yīng)用。

在 CVD 鉆石生長過程中，鉆石種子在充滿富碳?xì)怏w（通常包括氫氣）的真空室中被顯著加熱。生長的鉆石類型決定了所使用的特定氣體。熱絲、微波功率和電弧放電等能源產(chǎn)生等離子體，分解富碳?xì)怏w，引發(fā)復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)。極熱將氣體變成等離子體，釋放出一層覆蓋在鉆石種子上的碳原子，導(dǎo)致鉆石生長。通過仔細(xì)調(diào)節(jié)引入的氣體、系統(tǒng)壓力、鉆石溫度和等離子體生成方法等加工參數(shù)，可以生產(chǎn)各種各樣的鉆石材料。

一家大批量制造商已將 Optris 的多個紅外傳感器集成到其鉆石晶體生長機(jī)中，以確保實(shí)驗(yàn)室生長鉆石的 CVD 機(jī)中可重復(fù)的工藝控制。由于碳的發(fā)射率隨溫度而變化，并且該工藝使用的溫度范圍很廣，因此采用紅外測溫的雙色原理來獲得最佳的溫度精度。這種方法在變化的發(fā)射率條件下提供寬溫度范圍和高重復(fù)性。與基于一個波長的絕對強(qiáng)度測量溫度的單波長高溫計不同，雙色高溫計通過比較從表面發(fā)射的兩個不同波長的輻射強(qiáng)度來計算溫度。這種基于比率的測量受發(fā)射率變化的影響較小，可確保在不同溫度下獲得更可靠的讀數(shù)。

Optris CSvision 系列由于其測量波長短，特別適合測量高溫。雙色高溫計即使在觀察高達(dá) 90% 的遮光物時也能進(jìn)行精確測量。當(dāng)測量物體僅覆蓋測量點(diǎn)的 5% 時，它也能可靠地進(jìn)行測量。 CSvision 比率測溫儀、電動調(diào)焦、十字線激光和視頻瞄準(zhǔn)功能可實(shí)現(xiàn) 250 °C 至 3000 °C 范圍內(nèi)的非接觸式溫度測量。其可切換的兩級亮度降低濾光片可輕松查看和聚焦非常明亮的物體以及 CVD 工藝的等離子體。

適用于 CVD 工藝且交貨時間短的經(jīng)濟(jì)型紅外溫度測量解決方案
在此應(yīng)用中，Optris 測溫儀已被證明是一種高度可靠且經(jīng)濟(jì)高效的 CVD 工藝溫度測量解決方案。視頻瞄準(zhǔn)和亮度降低技術(shù)還使客戶能夠更精確地記錄鉆石的生長情況。
Optris 測溫儀以競爭產(chǎn)品一半的價格提供準(zhǔn)確一致的溫度數(shù)據(jù)，在不影響傳感器性能的情況下提供了經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的選擇。此外，紅外傳感器的交貨時間顯著縮短，可以加快實(shí)施和開發(fā)迭代。

Optris 對客戶滿意度的承諾不僅限于提供高質(zhì)量的產(chǎn)品。積極主動的方法表明了對客戶服務(wù)和技術(shù)支持的奉獻(xiàn)精神。Optris 的合格工程師多次與客戶一起訪問和測試了該應(yīng)用，確保測溫儀配置最佳并達(dá)到最高標(biāo)準(zhǔn)。這種實(shí)際支持對于解決任何挑戰(zhàn)和確保將測溫儀成功集成到客戶的 CVD 工藝中至關(guān)重要。

此外，Optris 的持續(xù)技術(shù)支持可確保及時解決問題，使客戶能夠依靠他們的專業(yè)知識進(jìn)行持續(xù)的工藝優(yōu)化。這種全面的方法不僅能保證立即取得成功，而且還能促進(jìn)長期的合作伙伴關(guān)系。