שקיעת אדים כימית(CVD)היא הטכנולוגיה הנפוצה ביותר בתעשיית המוליכים למחצה להפקדת מגוון חומרים, כולל מגוון רחב של חומרי בידוד, רוב חומרי המתכת וחומרי סגסוגת מתכת.
CVD היא טכנולוגיה מסורתית להכנת סרט דק. העיקרון שלו הוא להשתמש במבשרים גזים כדי לפרק רכיבים מסוימים במבשר באמצעות תגובות כימיות בין אטומים ומולקולות, ולאחר מכן ליצור סרט דק על המצע. המאפיינים הבסיסיים של CVD הם: שינויים כימיים (תגובות כימיות או פירוק תרמי); כל החומרים בסרט מגיעים ממקורות חיצוניים; מגיבים חייבים להשתתף בתגובה בצורה של שלב גז.
שקיעת אדים כימיים בלחץ נמוך (LPCVD), שקיעת אדים כימית משופרת בפלזמה (PECVD) ותצהיר כימי פלזמה בצפיפות גבוהה (HDP-CVD) הן שלוש טכנולוגיות CVD נפוצות, שיש להן הבדלים משמעותיים בתצהיר החומר, דרישות הציוד, תנאי התהליך וכו' להלן הסבר פשוט והשוואה של שלוש הטכנולוגיות הללו.
1. LPCVD (CVD בלחץ נמוך)
עיקרון: תהליך CVD בתנאי לחץ נמוך. העיקרון שלו הוא להזריק את גז התגובה לתא התגובה תחת ואקום או סביבת לחץ נמוך, לפרק או להגיב לגז בטמפרטורה גבוהה, וליצור סרט מוצק המופקד על פני המצע. מכיוון שהלחץ הנמוך מפחית התנגשות גז ומערבולת, האחידות והאיכות של הסרט משתפרים. LPCVD נמצא בשימוש נרחב בסיליקון דו חמצני (LTO TEOS), סיליקון ניטריד (Si3N4), פוליסיליקון (POLY), זכוכית פוספוסיליקט (BSG), זכוכית בורופוספוסיליקט (BPSG), פוליסיליקון מסוממים, גרפן, ננו-צינוריות פחמן וסרטים אחרים.
תכונות:
▪ טמפרטורת תהליך: בדרך כלל בין 500~900°C, טמפרטורת התהליך גבוהה יחסית;
▪ טווח לחץ גז: סביבת לחץ נמוך של 0.1~10 טור;
▪ איכות הסרט: איכות גבוהה, אחידות טובה, צפיפות טובה ומעט פגמים;
▪ קצב שיקוע: קצב שיקוע איטי;
▪ אחידות: מתאים למצעים גדולים, שקיעה אחידה;
יתרונות וחסרונות:
▪ יכול להפקיד סרטים אחידים וצפופים מאוד;
▪ מתפקד היטב על מצעים בגודל גדול, מתאים לייצור המוני;
▪ עלות נמוכה;
▪ טמפרטורה גבוהה, לא מתאים לחומרים רגישים לחום;
▪ קצב ההפקדה איטי והתפוקה נמוכה יחסית.
2. PECVD (CVD משופר בפלזמה)
עקרון: השתמש בפלזמה כדי להפעיל תגובות פאזות גז בטמפרטורות נמוכות יותר, ליינן ולפרק את המולקולות בגז התגובה, ולאחר מכן להפקיד סרטים דקים על פני המצע. האנרגיה של הפלזמה יכולה להפחית מאוד את הטמפרטורה הנדרשת לתגובה, ויש לה מגוון רחב של יישומים. ניתן להכין סרטי מתכת שונים, סרטים אנאורגניים וסרטים אורגניים.
תכונות:
▪ טמפרטורת תהליך: בדרך כלל בין 200~400°C, הטמפרטורה נמוכה יחסית;
▪ טווח לחץ גז: בדרך כלל מאות mTorr עד כמה Torr;
▪ איכות הסרט: למרות שאחידות הסרט טובה, הצפיפות ואיכות הסרט אינן טובות כמו LPCVD עקב פגמים שעלולים להופיע מפלסמה;
▪ קצב הפקדה: קצב גבוה, יעילות ייצור גבוהה;
▪ אחידות: מעט נחותה מ-LPCVD על מצעים בגודל גדול;
יתרונות וחסרונות:
▪ ניתן להפקיד סרטים דקים בטמפרטורות נמוכות יותר, מתאים לחומרים רגישים לחום;
▪ מהירות השקיעה מהירה, מתאימה לייצור יעיל;
▪ תהליך גמיש, ניתן לשלוט במאפייני הסרט על ידי התאמת פרמטרי פלזמה;
▪ פלזמה עלולה להכניס פגמים בסרט כגון חורים או חוסר אחידות;
▪ בהשוואה ל-LPCVD, צפיפות הסרט ואיכותם מעט גרועים יותר.
3. HDP-CVD (High Density Plasma CVD)
עקרון: טכנולוגיית PECVD מיוחדת. HDP-CVD (הידוע גם בשם ICP-CVD) יכול לייצר צפיפות ואיכות פלזמה גבוהה יותר מאשר ציוד PECVD מסורתי בטמפרטורות השקיעה נמוכות יותר. בנוסף, HDP-CVD מספק שטף יונים ובקרת אנרגיה כמעט עצמאית, שיפור יכולות מילוי תעלות או חורים עבור שקיעת סרט תובענית, כגון ציפויים אנטי-רפלקטיביים, שקיעת חומר קבוע דיאלקטרי נמוך וכו'.
תכונות:
▪ טמפרטורת תהליך: טמפרטורת החדר עד 300℃, טמפרטורת התהליך נמוכה מאוד;
▪ טווח לחץ גז: בין 1 ל-100 mTorr, נמוך מ-PECVD;
▪ איכות סרט: צפיפות פלזמה גבוהה, איכות סרט גבוהה, אחידות טובה;
▪ קצב שיקוע: קצב שיקוע הוא בין LPCVD ל-PECVD, מעט גבוה מ-LPCVD;
▪ אחידות: עקב פלזמה בצפיפות גבוהה, אחידות הסרט מצוינת, מתאימה למשטחי מצע בעלי צורה מורכבת;
יתרונות וחסרונות:
▪ מסוגל להפקיד סרטים באיכות גבוהה בטמפרטורות נמוכות יותר, מתאים מאוד לחומרים רגישים לחום;
▪ אחידות סרט מעולה, צפיפות וחלקות פני השטח;
▪ צפיפות פלזמה גבוהה יותר משפרת את אחידות השקיעה ותכונות הסרט;
▪ ציוד מסובך ועלות גבוהה יותר;
▪ מהירות השקיעה איטית, ואנרגיית פלזמה גבוהה יותר עלולה להכניס כמות קטנה של נזק.
ברוכים הבאים כל לקוחות מכל רחבי העולם לבקר אותנו לדיון נוסף!
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
זמן פרסום: דצמבר-03-2024