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2024年科学技术奖成果展播(四)|| 氟等离子体防护涂层研究及应用


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优秀产品奖—— 一种阀门井防渗施工工艺及装置

01 所获荣誉

2024-C-04 氟等离子体防护涂层研究及应用.jpg

02 技术简介

肖舒副教授团队首先设计了低应力绝缘阻隔耐腐蚀涂层制备方法,研发了结构及性能可控的Al2O3AlNY2O3涂层,研发的超声清洁高效散热型磁控溅射阴极技术、离子能量精确控制装置及无源诊断系统,在功率密度及靶材溅射均匀性方面具有显著优势,可用于高效生产CVD Mask。在此基础上,团队还针对CVD Mask基材开发了高性能因瓦合金制备方法,开发了基材清洗及涂层抛光工艺。同时,团队首创等离子体自供电无源监测技术实现了涂层沉积过程中温度和厚度的实时在线监测。

03 技术亮点及创新性

(1)完全自主知识产权的新型磁控溅射阴极系统

肖舒副教授团队开发的超声清洁高效冷却型磁控溅射阴极系统显著提高了涂层的沉积速率,解决了涂层生长慢、效率低的问题,并有效防止冷却流道因水垢堆积导致的冷却能力下降,从而提升了系统的稳定性和溅射功率密度。

(2)首创等离子体自供电无源监测技术

作为行业的首创技术,等离子体自供电无源监测技术利用等离子体放电电荷驱动功能模块,能够实时监控涂层沉积过程中温度、膜厚、电子温度及等离子体特征,有效提升了涂层沉积质量的可控性和精准性。

(3)工艺动态精准闭环控制系统

为了提升涂层制备的自动化和精准性,团队还开发了基于电压信号反馈的PEM闭环控制系统,成功实现了对溅射电压的精准控制,从而确保了涂层质量的高度稳定性和可重复性。

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图为团队在半导体设备零部件耐氟/氯等离子体刻蚀领域的研究及应用


04 发展前景

研发的氧化铝(Al2O3)涂层具有出色的耐热冲击性、耐腐蚀性及电气绝缘性能,广泛应用于半导体制造和高科技精密设备中,特别是在等离子体刻蚀环境下,能够有效保护CVD Mask等关键部件。在实际应用中,通过采用该技术制备的涂层,能够满足高精度半导体制造、微电子设备以及光学组件等领域的高要求。经过镀膜后的G6h CVD Mask,其下垂量和膜厚均匀性得到了有效改善,整体下垂量≤250 μm,良品率≥99%,该技术实现了器件在等离子体刻蚀环境下的有效防护,提高了等离子体环境下的自动化、智能化监测水平,对实现磁控溅射技术的生产稳定性发挥了重要作用。

05 联系方式

联系人:肖舒

电子邮箱:xiaos@scut.edu.cn

单位:华南理工大学

所属行业:泛半导体材料行业