Kemiallinen höyrylaskeuma(CVD)on puolijohdeteollisuudessa laajimmin käytetty tekniikka erilaisten materiaalien kerrostamiseen, mukaan lukien laaja valikoima eristysmateriaaleja, useimmat metallimateriaalit ja metalliseosmateriaalit.
CVD on perinteinen ohutkalvon valmistustekniikka. Sen periaate on käyttää kaasumaisia esiasteita hajottaakseen tiettyjä prekursorin komponentteja atomien ja molekyylien välisten kemiallisten reaktioiden kautta ja muodostaa sitten ohut kalvo substraatille. CVD:n perusominaisuudet ovat: kemialliset muutokset (kemialliset reaktiot tai lämpöhajoaminen); kaikki kalvon materiaalit tulevat ulkoisista lähteistä; reagoivien aineiden on osallistuttava reaktioon kaasufaasin muodossa.
Matalapaineinen kemiallinen höyrypinnoitus (LPCVD), plasman tehostettu kemiallinen höyrypinnoitus (PECVD) ja korkeatiheyksinen plasmakemiallinen höyrypinnoitus (HDP-CVD) ovat kolme yleistä CVD-tekniikkaa, joilla on merkittäviä eroja materiaalien saostuksessa, laitevaatimuksissa, prosessiolosuhteissa jne. Seuraavassa on näiden kolmen tekniikan yksinkertainen selitys ja vertailu.
1. LPCVD (low Pressure CVD)
Periaate: CVD-prosessi matalapaineolosuhteissa. Sen periaatteena on ruiskuttaa reaktiokaasu reaktiokammioon tyhjiössä tai matalapaineisessa ympäristössä, hajottaa tai reagoida kaasu korkeassa lämpötilassa ja muodostaa kiinteä kalvo kerrostettuna alustan pinnalle. Koska alhainen paine vähentää kaasun törmäystä ja turbulenssia, kalvon tasaisuus ja laatu paranevat. LPCVD:tä käytetään laajasti piidioksidissa (LTO TEOS), piinitridissä (Si3N4), polypiissä (POLY), fosfosilikaattilasissa (BSG), boorifosfosilikaattilasissa (BPSG), seostetussa polypiissä, grafeenissa, hiilinanoputkissa ja muissa kalvoissa.
Ominaisuudet:
▪ Prosessilämpötila: yleensä välillä 500-900 °C, prosessilämpötila on suhteellisen korkea;
▪ Kaasun painealue: matalapaineinen ympäristö 0,1-10 Torr;
▪ Kalvon laatu: korkea laatu, hyvä tasaisuus, hyvä tiheys ja vähän virheitä;
▪ Laskeumanopeus: hidas laskeutumisnopeus;
▪ Tasaisuus: sopii suurikokoisille alustoille, tasainen pinnoitus;
Edut ja haitat:
▪ Voi tallentaa erittäin tasaisia ja tiheitä kalvoja;
▪ Toimii hyvin suurikokoisilla alustoilla, soveltuu massatuotantoon;
▪ alhaiset kustannukset;
▪ Korkea lämpötila, ei sovellu lämpöherkille materiaaleille;
▪ Saostusnopeus on hidas ja tuotanto suhteellisen alhainen.
2. PECVD (Plasma Enhanced CVD)
Periaate: Käytä plasmaa kaasufaasireaktioiden aktivoimiseen alemmissa lämpötiloissa, ionisoi ja hajottaa reaktiokaasussa olevat molekyylit ja kerrosta sitten ohuita kalvoja substraatin pinnalle. Plasman energia voi alentaa suuresti reaktioon vaadittavaa lämpötilaa, ja sillä on laaja valikoima sovelluksia. Voidaan valmistaa erilaisia metallikalvoja, epäorgaanisia kalvoja ja orgaanisia kalvoja.
Ominaisuudet:
▪ Prosessilämpötila: yleensä välillä 200-400°C, lämpötila on suhteellisen alhainen;
▪ Kaasun painealue: yleensä sadoista mTorrista useisiin torreihin;
▪ Kalvon laatu: vaikka kalvon tasaisuus on hyvä, kalvon tiheys ja laatu eivät ole yhtä hyviä kuin LPCVD johtuen vioista, joita plasma saattaa aiheuttaa;
▪ Laskeumanopeus: korkea nopeus, korkea tuotantotehokkuus;
▪ Tasaisuus: hieman huonompi kuin LPCVD suurikokoisilla alustoilla;
Edut ja haitat:
▪ Ohutkalvot voidaan kerrostaa alemmissa lämpötiloissa, sopivat lämpöherkille materiaaleille;
▪ Nopea saostusnopeus, sopii tehokkaaseen tuotantoon;
▪ Joustava prosessi, kalvon ominaisuuksia voidaan ohjata säätämällä plasmaparametreja;
▪ Plasma voi aiheuttaa kalvovirheitä, kuten reikiä tai epätasaisuutta;
▪ LPCVD:hen verrattuna kalvon tiheys ja laatu ovat hieman huonommat.
3. HDP-CVD (High Density Plasma CVD)
Periaate: Erityinen PECVD-tekniikka. HDP-CVD (tunnetaan myös nimellä ICP-CVD) voi tuottaa korkeamman plasman tiheyden ja laadun kuin perinteiset PECVD-laitteet alhaisemmissa kerrostumislämpötiloissa. Lisäksi HDP-CVD tarjoaa lähes itsenäisen ionivuon ja energian hallinnan parantaen kaivantojen tai reikien täyttöominaisuuksia vaativaan kalvopinnoitukseen, kuten heijastuksenestopinnoitteisiin, alhaisen dielektrisyysvakion materiaalipinnoitukseen jne.
Ominaisuudet:
▪ Prosessilämpötila: huoneen lämpötila - 300 ℃, prosessilämpötila on erittäin alhainen;
▪ Kaasun painealue: 1 - 100 mTorr, pienempi kuin PECVD;
▪ Kalvon laatu: korkea plasmatiheys, korkea kalvon laatu, hyvä tasaisuus;
▪ Laskeumanopeus: laskeumanopeus on LPCVD:n ja PECVD:n välillä, hieman korkeampi kuin LPCVD;
▪ Tasaisuus: suuren tiheyden plasman ansiosta kalvon tasaisuus on erinomainen, soveltuu monimutkaisille substraattipinnoille;
Edut ja haitat:
▪ Pystyy kerrostamaan korkealaatuisia kalvoja alemmissa lämpötiloissa, sopii erittäin hyvin lämpöherkille materiaaleille;
▪ Erinomainen kalvon tasaisuus, tiheys ja pinnan sileys;
▪ Suurempi plasmatiheys parantaa kerrostumisen tasaisuutta ja kalvon ominaisuuksia;
▪ Monimutkaiset laitteet ja korkeammat kustannukset;
▪ Saostusnopeus on hidas, ja korkeampi plasmaenergia voi aiheuttaa pienen määrän vaurioita.
Tervetuloa kaikki asiakkaat ympäri maailmaa käymään lisää keskustelua varten!
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
Postitusaika: 03.12.2024