Keemiline aurustamine-sadestamine(CVD)on pooljuhtide tööstuses kõige laialdasemalt kasutatav tehnoloogia mitmesuguste materjalide, sealhulgas paljude isolatsioonimaterjalide, enamiku metallmaterjalide ja metallisulamite materjalide sadestamiseks.
CVD on traditsiooniline õhukese kile valmistamise tehnoloogia. Selle põhimõte on kasutada gaasilisi lähteaineid, et lagundada aatomite ja molekulide vaheliste keemiliste reaktsioonide kaudu prekursori teatud komponendid ning seejärel moodustada substraadile õhuke kile. CVD põhiomadused on järgmised: keemilised muutused (keemilised reaktsioonid või termiline lagunemine); kõik filmis olevad materjalid pärinevad välistest allikatest; reagendid peavad reaktsioonis osalema gaasifaasi kujul.
Madalrõhu keemiline aurustamine-sadestamine (LPCVD), plasma tõhustatud keemiline aurustamine-sadestamine (PECVD) ja suure tihedusega plasma keemiline aurustamine-sadestamine (HDP-CVD) on kolm levinumat CVD-tehnoloogiat, millel on olulised erinevused materjali sadestamises, seadmenõuetes, protsessitingimustes jne. Järgnev on nende kolme tehnoloogia lihtne selgitus ja võrdlus.
1. LPCVD (madala rõhuga CVD)
Põhimõte: CVD protsess madala rõhu tingimustes. Selle põhimõte on süstida reaktsioonigaas reaktsioonikambrisse vaakumis või madalrõhu keskkonnas, lagundada või reageerida gaas kõrgel temperatuuril ja moodustada tahke kile, mis sadestub substraadi pinnale. Kuna madal rõhk vähendab gaasi kokkupõrget ja turbulentsi, paraneb kile ühtlus ja kvaliteet. LPCVD-d kasutatakse laialdaselt ränidioksiidi (LTO TEOS), räninitriidi (Si3N4), polüräni (POLY), fosfosilikaatklaasi (BSG), boorfosfosilikaatklaasi (BPSG), legeeritud polüräni, grafeeni, süsinik-nanotorude ja muude kilede puhul.
Omadused:
▪ Protsessi temperatuur: tavaliselt vahemikus 500–900 °C, protsessi temperatuur on suhteliselt kõrge;
▪ Gaasi rõhuvahemik: madalrõhu keskkond 0,1–10 Torr;
▪ Kile kvaliteet: kõrge kvaliteet, hea ühtlus, hea tihedus ja vähe defekte;
▪ Sadestuskiirus: aeglane sadestuskiirus;
▪ Ühtlikkus: sobib suurtele aluspindadele, ühtlane sadestus;
Eelised ja miinused:
▪ suudab ladestada väga ühtlaseid ja tihedaid kilesid;
▪ Toimib hästi suuremõõtmelistel aluspindadel, sobib masstootmiseks;
▪ madalad kulud;
▪ Kõrge temperatuur, ei sobi kuumustundlikele materjalidele;
▪ Sadestumise kiirus on aeglane ja väljund suhteliselt madal.
2. PECVD (Plasma Enhanced CVD)
Põhimõte: Kasutage plasmat gaasifaasi reaktsioonide aktiveerimiseks madalamatel temperatuuridel, ioniseerige ja lagundage reaktsioonigaasis olevaid molekule ning seejärel kandke substraadi pinnale õhukesed kiled. Plasma energia võib oluliselt vähendada reaktsiooni jaoks vajalikku temperatuuri ja sellel on lai valik rakendusi. Valmistada saab mitmesuguseid metallkilesid, anorgaanilisi ja orgaanilisi kilesid.
Omadused:
▪ Protsessi temperatuur: tavaliselt vahemikus 200–400 °C, temperatuur on suhteliselt madal;
▪ Gaasi rõhuvahemik: tavaliselt sadadest mTorridest kuni mitme tornini;
▪ Kile kvaliteet: kuigi kile ühtlus on hea, ei ole kile tihedus ja kvaliteet plasmast põhjustatud defektide tõttu nii hea kui LPCVD;
▪ Sadestuskiirus: kõrge kiirus, kõrge tootmise efektiivsus;
▪ Ühtlikkus: veidi halvem kui LPCVD suurtel aluspindadel;
Eelised ja miinused:
▪ Õhukesi kilesid saab ladestada madalamatel temperatuuridel, sobib kuumatundlikele materjalidele;
▪ Kiire ladestuskiirus, sobib tõhusaks tootmiseks;
▪ Paindlik protsess, kile omadusi saab reguleerida plasmaparameetrite reguleerimisega;
▪ Plasma võib tekitada kile defekte, nagu augud või ebaühtlus;
▪ Võrreldes LPCVD-ga on kile tihedus ja kvaliteet veidi halvemad.
3. HDP-CVD (High Density Plasma CVD)
Põhimõte: spetsiaalne PECVD tehnoloogia. HDP-CVD (tuntud ka kui ICP-CVD) võib madalamatel sadestustemperatuuridel toota kõrgemat plasmatihedust ja -kvaliteeti kui traditsioonilised PECVD-seadmed. Lisaks pakub HDP-CVD peaaegu sõltumatut ioonivoo ja energia juhtimist, parandades kaevikute või aukude täitmise võimalusi nõudliku kile sadestamise jaoks, nagu peegeldusvastased katted, madala dielektrilise konstandiga materjali sadestamine jne.
Omadused:
▪ Protsessi temperatuur: toatemperatuur kuni 300 ℃, protsessi temperatuur on väga madal;
▪ Gaasi rõhuvahemik: 1–100 mTorr, madalam kui PECVD;
▪ Kile kvaliteet: kõrge plasmatihedus, kõrge kile kvaliteet, hea ühtlus;
▪ Sadestumise kiirus: sadestumise kiirus on LPCVD ja PECVD vahel, veidi kõrgem kui LPCVD;
▪ Ühtlikkus: tänu suure tihedusega plasmale on kile ühtlus suurepärane, sobib keeruka kujuga aluspindadele;
Eelised ja miinused:
▪ Võimaldab ladestada kvaliteetseid kilesid madalamatel temperatuuridel, sobib väga hästi kuumatundlikele materjalidele;
▪ Suurepärane kile ühtlus, tihedus ja pinna siledus;
▪ Suurem plasmatihedus parandab sadestumise ühtlust ja kile omadusi;
▪ Keeruline varustus ja kõrgem hind;
▪ Sadestamise kiirus on aeglane ja suurem plasmaenergia võib tekitada vähesel määral kahjustusi.
Tere tulemast kõik kliendid üle kogu maailma külastama meid edasiseks aruteluks!
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
Postitusaeg: detsember 03-2024