Kemisk dampaflejring(CVD)er den mest udbredte teknologi i halvlederindustrien til afsætning af en række materialer, herunder en bred vifte af isoleringsmaterialer, de fleste metalmaterialer og metallegeringsmaterialer.
CVD er en traditionel teknologi til fremstilling af tyndfilm. Dens princip er at bruge gasformige forstadier til at nedbryde visse komponenter i forstadiet gennem kemiske reaktioner mellem atomer og molekyler og derefter danne en tynd film på substratet. De grundlæggende karakteristika ved CVD er: kemiske ændringer (kemiske reaktioner eller termisk nedbrydning); alle materialer i filmen kommer fra eksterne kilder; reaktanter skal deltage i reaktionen i form af gasfase.
Kemisk lavtryksdampaflejring (LPCVD), plasmaforstærket kemisk dampaflejring (PECVD) og højdensitetsplasma kemisk dampaflejring (HDP-CVD) er tre almindelige CVD-teknologier, som har betydelige forskelle i materialeaflejring, udstyrskrav, procesforhold osv. Det følgende er en simpel forklaring og sammenligning af disse tre teknologier.
1. LPCVD (Low Pressure CVD)
Princip: En CVD-proces under lavtryksforhold. Dens princip er at injicere reaktionsgassen i reaktionskammeret under vakuum eller lavtryksmiljø, nedbryde eller reagere gassen ved høj temperatur og danne en fast film aflejret på substratoverfladen. Da det lave tryk reducerer gaskollision og turbulens, forbedres ensartetheden og kvaliteten af filmen. LPCVD er meget udbredt i siliciumdioxid (LTO TEOS), siliciumnitrid (Si3N4), polysilicium (POLY), phosphosilikatglas (BSG), borophosphosilikatglas (BPSG), doteret polysilicium, grafen, carbonnanorør og andre film.
Funktioner:
▪ Procestemperatur: sædvanligvis mellem 500~900°C, procestemperaturen er relativt høj;
▪ Gastrykområde: lavtryksmiljø på 0,1~10 Torr;
▪ Filmkvalitet: høj kvalitet, god ensartethed, god tæthed og få defekter;
▪ Aflejringshastighed: langsom aflejringshastighed;
▪ Ensartethed: velegnet til store substrater, ensartet aflejring;
Fordele og ulemper:
▪ Kan afsætte meget ensartede og tætte film;
▪ Yder godt på store substrater, velegnet til masseproduktion;
▪ Lave omkostninger;
▪ Høj temperatur, ikke egnet til varmefølsomme materialer;
▪ Deponeringshastigheden er langsom, og outputtet er relativt lavt.
2. PECVD (Plasma Enhanced CVD)
Princip: Brug plasma til at aktivere gasfasereaktioner ved lavere temperaturer, ionisere og nedbryde molekylerne i reaktionsgassen og derefter afsætte tynde film på substratoverfladen. Plasmaenergien kan i høj grad reducere den temperatur, der kræves til reaktionen, og har en bred vifte af anvendelser. Forskellige metalfilm, uorganiske film og organiske film kan fremstilles.
Funktioner:
▪ Procestemperatur: normalt mellem 200~400°C, temperaturen er relativt lav;
▪ Gastrykområde: normalt hundredvis af mTorr til flere Torr;
▪ Filmkvalitet: Selvom filmens ensartethed er god, er tætheden og kvaliteten af filmen ikke så god som LPCVD på grund af defekter, der kan indføres af plasma;
▪ Deponeringshastighed: høj hastighed, høj produktionseffektivitet;
▪ Ensartethed: lidt ringere end LPCVD på store substrater;
Fordele og ulemper:
▪ Tynde film kan aflejres ved lavere temperaturer, velegnet til varmefølsomme materialer;
▪ Hurtig deponeringshastighed, velegnet til effektiv produktion;
▪ Fleksibel proces, filmegenskaber kan kontrolleres ved at justere plasmaparametre;
▪ Plasma kan introducere filmdefekter såsom nålehuller eller uensartethed;
▪ Sammenlignet med LPCVD er filmdensiteten og kvaliteten lidt dårligere.
3. HDP-CVD (High Density Plasma CVD)
Princip: En speciel PECVD-teknologi. HDP-CVD (også kendt som ICP-CVD) kan producere højere plasmadensitet og kvalitet end traditionelt PECVD-udstyr ved lavere aflejringstemperaturer. Derudover giver HDP-CVD næsten uafhængig ionflux og energikontrol, forbedrer rende- eller huludfyldningskapaciteter til krævende filmaflejring, såsom anti-reflekterende belægninger, materialeaflejring med lav dielektrisk konstant osv.
Funktioner:
▪ Procestemperatur: stuetemperatur til 300 ℃, procestemperaturen er meget lav;
▪ Gastrykområde: mellem 1 og 100 mTorr, lavere end PECVD;
▪ Filmkvalitet: høj plasmadensitet, høj filmkvalitet, god ensartethed;
▪ Depositionshastighed: Depositionshastigheden er mellem LPCVD og PECVD, lidt højere end LPCVD;
▪ Ensartethed: på grund af plasma med høj densitet er filmens ensartethed fremragende, velegnet til kompleksformede substratoverflader;
Fordele og ulemper:
▪ I stand til at afsætte film af høj kvalitet ved lavere temperaturer, meget velegnet til varmefølsomme materialer;
▪ Fremragende filmensartethed, tæthed og overfladeglathed;
▪ Højere plasmadensitet forbedrer aflejringsensartethed og filmegenskaber;
▪ Kompliceret udstyr og højere omkostninger;
▪ Afsætningshastigheden er langsom, og højere plasmaenergi kan medføre en lille mængde skade.
Velkommen kunder fra hele verden til at besøge os for en yderligere diskussion!
https://www.vet-china.com/
https://www.facebook.com/people/Ningbo-Miami-Advanced-Material-Technology-Co-Ltd/100085673110923/
https://www.linkedin.com/company/100890232/admin/page-posts/published/
https://www.youtube.com/@user-oo9nl2qp6j
Posttid: Dec-03-2024