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微流控芯片加工的薄膜沉積的四種工藝

在加工微流控芯片的同時,需要在基片上沉積各種材料的薄膜。制造加工薄膜的四種方法:

 

氧化

氧化是將硅片在氧化環境中加熱到900~1100℃的高溫,在硅的表面上生長出的一層二氧化硅。根據所用氧化劑的不同,氧化又可分為

水汽氧化:水汽氧化的氧化劑是水蒸氣

干氧氧化:干氧氧化的氧化劑是氧氣

濕氧氧化:濕氧氧化的氧化劑則介于水汽氧化和干氧氧化之間,是他們兩者的混合物。其化學反應方程式分別為:

Si+2H2O→SiO2+2H2   水汽氧化

Si+O2→SiO2          干氧氧化

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化學氣相沉積

化學氣相沉積是氣態反應物在反應器中通過特定的化學反應,使反應產物沉積在加熱基片上鍍膜過程的總稱。分為常壓化學氣相沉積、低壓化學氣相沉積(LPCVD)和等離子體化學氣相沉積(PECVD)。一般而言常用化學氣相沉積法制備多晶硅、二氧化硅和氮化硅薄膜。

 

蒸發

薄膜制備工藝的蒸發是在真空環境中加熱金、鉻、鋁、硅等單質或三氧化二鋁、二氧化硅等化合物,使它們氣化為氣態原子或分子沉積在基片表面形成薄膜。

 

濺射

濺射鍍膜的原理是在真空室內使微量氬氣或氦氣電離,電離后的離子在電場的作用下向陰極靶加速運動并轟擊靶,將靶材料的原子或分子濺射出來,在作為陽極的基片上形成薄膜。

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