
红外温度控制在化学气相沉积中的威力
红外技术如何改善 CVD 工艺以实现卓越的材料生长
利用红外温度控制优化化学气相沉积的半导体制造
化学气相沉积 (CVD) 是一种真空沉积方法,可生产高质量、高性能的固体材料。该工艺广泛应用于半导体行业,用于在基板上生长硅(二氧化物、碳化物、氮化物、氧氮化物)、碳(纤维、纳米纤维、纳米管、金刚石、石墨烯)、氟碳化合物、细丝、钨和氮化钛等材料。CVD 通常用于沉积保形膜并以传统表面改性技术无法实现的方式增强基板表面。它在原子层沉积中特别有效,能够沉积易碎的材料层。
在典型的 CVD 工艺中,晶圆或基板暴露于一种或多种挥发性前体。这些前体在基板表面发生反应和/或分解,从而产生所需的沉积物。该工艺还会产生挥发性副产品,这些副产品可通过流经反应室的气体去除。
CVD 技术可以在不平坦的表面上产生均匀的薄涂层,使其适用于各种应用。然而,CVD 沉积需要高温(通常超过 900°C)和真空环境。这些条件对于启动必要的化学反应和确保沉积材料的高质量和性能至关重要。CVD 能够在原子级上形成精确、均匀的涂层,这使其成为先进制造和材料科学中一项非常宝贵的技术。
CVD 工艺依靠精确的化学反应将材料沉积到基材上。温度直接影响这些化学反应的速率和类型。保持最佳温度可确保所需反应高效、一致地发生。沉积材料的性质(例如结晶度、密度和均匀性)高度依赖于工艺温度。适当的温度控制可确保沉积层具有预期的物理和化学性质,这对于它们在半导体器件和其他应用中的性能至关重要。
温度影响材料沉积在基材上的速率。温度过高会导致沉积速度过快,从而导致薄膜质量差和潜在缺陷。相反,温度过低会减慢工艺速度,使其效率低下。精确的温度控制可实现最佳沉积速率,平衡质量和效率。整个基材上均匀的温度可确保沉积膜的厚度和成分一致。这种均匀性对于需要精确层厚度和材料特性的应用尤其重要。对于工业应用,可重复性是关键。保持精确的温度控制可确保 CVD 工艺能够可靠地重复,从而在不同批次和生产运行中产生一致的结果。


CVD 和 Optris 红外测温仪如何增强合成实验室培育钻石的质量
化学气相沉积 (CVD) 是一种在实验室中广泛使用的钻石生长方法。这些 CVD 钻石是人造的,但与天然钻石相同。CVD 机器通过创造气体中的碳原子以晶体形式沉淀在基质上所需的条件来生产合成钻石。这种方法在材料科学领域引起了极大关注,因为它允许许多以前过于昂贵的新应用。
在 CVD 钻石生长过程中,钻石种子在充满富碳气体(通常包括氢气)的真空室中被显著加热。生长的钻石类型决定了所使用的特定气体。热丝、微波功率和电弧放电等能源产生等离子体,分解富碳气体,引发复杂的化学反应。极热将气体变成等离子体,释放出一层覆盖在钻石种子上的碳原子,导致钻石生长。通过仔细调节引入的气体、系统压力、钻石温度和等离子体生成方法等加工参数,可以生产各种各样的钻石材料。
一家大批量制造商已将 Optris 的多个红外传感器集成到其钻石晶体生长机中,以确保实验室生长钻石的 CVD 机中可重复的工艺控制。由于碳的发射率随温度而变化,并且该工艺使用的温度范围很广,因此采用红外测温的双色原理来获得最佳的温度精度。这种方法在变化的发射率条件下提供宽温度范围和高重复性。与基于一个波长的绝对强度测量温度的单波长高温计不同,双色高温计通过比较从表面发射的两个不同波长的辐射强度来计算温度。这种基于比率的测量受发射率变化的影响较小,可确保在不同温度下获得更可靠的读数。
Optris CSvision 系列由于其测量波长短,特别适合测量高温。双色高温计即使在观察高达 90% 的遮光物时也能进行精确测量。当测量物体仅覆盖测量点的 5% 时,它也能可靠地进行测量。 CSvision 比率测温仪、电动调焦、十字线激光和视频瞄准功能可实现 250 °C 至 3000 °C 范围内的非接触式温度测量。其可切换的两级亮度降低滤光片可轻松查看和聚焦非常明亮的物体以及 CVD 工艺的等离子体。
适用于 CVD 工艺且交货时间短的经济型红外温度测量解决方案
在此应用中,Optris 测温仪已被证明是一种高度可靠且经济高效的 CVD 工艺温度测量解决方案。视频瞄准和亮度降低技术还使客户能够更精确地记录钻石的生长情况。
Optris 测温仪以竞争产品一半的价格提供准确一致的温度数据,在不影响传感器性能的情况下提供了经济实惠的选择。此外,红外传感器的交货时间显著缩短,可以加快实施和开发迭代。
Optris 对客户满意度的承诺不仅限于提供高质量的产品。积极主动的方法表明了对卓越客户服务和技术支持的奉献精神。Optris 的合格工程师多次与客户一起访问和测试了该应用,确保测温仪配置最佳并达到最高标准。这种实际支持对于解决任何挑战和确保将测温仪成功集成到客户的 CVD 工艺中至关重要。
此外,Optris 的持续技术支持可确保及时解决问题,使客户能够依靠他们的专业知识进行持续的工艺优化。这种全面的方法不仅能保证立即取得成功,而且还能促进长期的合作伙伴关系。


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Optris 红外测温仪产品组合中有 300 多种不同的测温仪可供选择,每种都针对材料、光斑大小、与目标的距离和环境条件进行了优化。
Optris专业的工程师可以通过电话或线上指导您完成为红外传感器和红外热像仪产品的选购。
