Chemische dampafzetting(CVD)is de meest gebruikte technologie in de halfgeleiderindustrie voor het neerslaan van een verscheidenheid aan materialen, waaronder een breed scala aan isolatiematerialen, de meeste metalen materialen en materialen van metaallegeringen.
CVD is een traditionele dunnefilmvoorbereidingstechnologie. Het principe ervan is om gasvormige precursoren te gebruiken om bepaalde componenten in de precursor te ontleden door chemische reacties tussen atomen en moleculen, en vervolgens een dunne film op het substraat te vormen. De basiskenmerken van CVD zijn: chemische veranderingen (chemische reacties of thermische ontleding); alle materialen in de film zijn afkomstig van externe bronnen; reactanten moeten deelnemen aan de reactie in de vorm van een gasfase.
Lagedruk chemische dampdepositie (LPCVD), plasma-enhanced chemische dampdepositie (PECVD) en plasma-chemische dampdepositie met hoge dichtheid (HDP-CVD) zijn drie veel voorkomende CVD-technologieën, die aanzienlijke verschillen hebben in materiaaldepositie, apparatuurvereisten, procesomstandigheden, enz. Het volgende is een eenvoudige uitleg en vergelijking van deze drie technologieën.
1. LPCVD (lagedruk-CVD)
Principe: Een CVD-proces onder lage drukomstandigheden. Het principe is om het reactiegas in de reactiekamer onder vacuüm of lage druk te injecteren, het gas bij hoge temperatuur te ontleden of te laten reageren en een vaste film te vormen die op het substraatoppervlak wordt afgezet. Omdat de lage druk de gasbotsing en turbulentie vermindert, worden de uniformiteit en kwaliteit van de film verbeterd. LPCVD wordt veel gebruikt in siliciumdioxide (LTO TEOS), siliciumnitride (Si3N4), polysilicium (POLY), fosfosilicaatglas (BSG), borofosfosilicaatglas (BPSG), gedoteerd polysilicium, grafeen, koolstofnanobuisjes en andere films.
Functies:
▪ Procestemperatuur: meestal tussen 500~900°C, de procestemperatuur is relatief hoog;
▪ Gasdrukbereik: lagedrukomgeving van 0,1~10 Torr;
▪ Filmkwaliteit: hoge kwaliteit, goede uniformiteit, goede dichtheid en weinig defecten;
▪ Depositiesnelheid: lage depositiesnelheid;
▪ Uniformiteit: geschikt voor substraten van groot formaat, uniforme depositie;
Voor- en nadelen:
▪ Kan zeer uniforme en dichte films afzetten;
▪ Presteert goed op grote substraten, geschikt voor massaproductie;
▪ Lage kosten;
▪ Hoge temperatuur, niet geschikt voor warmtegevoelige materialen;
▪ De depositiesnelheid is laag en de output is relatief laag.
2. PECVD (Plasma Verbeterde CVD)
Principe: Gebruik plasma om gasfasereacties bij lagere temperaturen te activeren, de moleculen in het reactiegas te ioniseren en af te breken, en vervolgens dunne films op het substraatoppervlak af te zetten. De energie van plasma kan de temperatuur die nodig is voor de reactie aanzienlijk verlagen en heeft een breed scala aan toepassingen. Er kunnen verschillende metaalfilms, anorganische films en organische films worden vervaardigd.
Functies:
▪ Procestemperatuur: meestal tussen 200~400°C, de temperatuur is relatief laag;
▪ Gasdrukbereik: doorgaans honderden mTorr tot meerdere Torr;
▪ Filmkwaliteit: hoewel de filmuniformiteit goed is, zijn de dichtheid en kwaliteit van de film niet zo goed als die van LPCVD vanwege defecten die door plasma kunnen worden geïntroduceerd;
▪ Depositiesnelheid: hoge snelheid, hoge productie-efficiëntie;
▪ Uniformiteit: iets slechter dan LPCVD op substraten van groot formaat;
Voor- en nadelen:
▪ Dunne films kunnen bij lagere temperaturen worden afgezet, geschikt voor warmtegevoelige materialen;
▪ Hoge depositiesnelheid, geschikt voor efficiënte productie;
▪ Flexibel proces, filmeigenschappen kunnen worden gecontroleerd door plasmaparameters aan te passen;
▪ Plasma kan filmdefecten introduceren, zoals gaatjes of niet-uniformiteit;
▪ Vergeleken met LPCVD zijn de filmdichtheid en kwaliteit iets slechter.
3. HDP-CVD (plasma-CVD met hoge dichtheid)
Principe: Een speciale PECVD-technologie. HDP-CVD (ook bekend als ICP-CVD) kan bij lagere depositietemperaturen een hogere plasmadichtheid en -kwaliteit produceren dan traditionele PECVD-apparatuur. Bovendien biedt HDP-CVD een vrijwel onafhankelijke ionenflux- en energiecontrole, waardoor de mogelijkheden voor het vullen van sleuven of gaten worden verbeterd voor veeleisende filmafzetting, zoals antireflectiecoatings, materiaalafzetting met een lage diëlektrische constante, enz.
Functies:
▪ Procestemperatuur: kamertemperatuur tot 300℃, de procestemperatuur is zeer laag;
▪ Gasdrukbereik: tussen 1 en 100 mTorr, lager dan PECVD;
▪ Filmkwaliteit: hoge plasmadichtheid, hoge filmkwaliteit, goede uniformiteit;
▪ Depositiesnelheid: depositiesnelheid ligt tussen LPCVD en PECVD, iets hoger dan LPCVD;
▪ Uniformiteit: dankzij plasma met hoge dichtheid is de filmuniformiteit uitstekend, geschikt voor complex gevormde substraatoppervlakken;
Voor- en nadelen:
▪ Geschikt voor het afzetten van hoogwaardige films bij lagere temperaturen, zeer geschikt voor warmtegevoelige materialen;
▪ Uitstekende filmuniformiteit, dichtheid en oppervlaktegladheid;
▪ Een hogere plasmadichtheid verbetert de uniformiteit van de afzetting en de filmeigenschappen;
▪ Gecompliceerde apparatuur en hogere kosten;
▪ De afzettingssnelheid is laag en hogere plasma-energie kan een kleine hoeveelheid schade veroorzaken.
Welkom alle klanten van over de hele wereld om ons te bezoeken voor een verdere discussie!
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
Posttijd: 03-dec-2024