Kjemisk dampavsetning(CVD)er den mest brukte teknologien i halvlederindustrien for avsetning av en rekke materialer, inkludert et bredt spekter av isolasjonsmaterialer, de fleste metallmaterialer og metallegeringsmaterialer.
CVD er en tradisjonell tynnfilmprepareringsteknologi. Prinsippet er å bruke gassformige forløpere for å dekomponere visse komponenter i forløperen gjennom kjemiske reaksjoner mellom atomer og molekyler, og deretter danne en tynn film på underlaget. De grunnleggende egenskapene til CVD er: kjemiske endringer (kjemiske reaksjoner eller termisk dekomponering); alt materiale i filmen kommer fra eksterne kilder; reaktanter må delta i reaksjonen i form av gassfase.
Lavtrykkskjemisk dampavsetning (LPCVD), plasmaforsterket kjemisk dampavsetning (PECVD) og plasmakjemisk dampavsetning med høy tetthet (HDP-CVD) er tre vanlige CVD-teknologier, som har betydelige forskjeller i materialavsetning, utstyrskrav, prosessforhold, etc. Følgende er en enkel forklaring og sammenligning av disse tre teknologiene.
1. LPCVD (Low Pressure CVD)
Prinsipp: En CVD-prosess under lavtrykksforhold. Prinsippet er å injisere reaksjonsgassen i reaksjonskammeret under vakuum eller lavtrykksmiljø, dekomponere eller reagere gassen ved høy temperatur og danne en solid film avsatt på substratoverflaten. Siden lavtrykket reduserer gasskollisjon og turbulens, forbedres jevnheten og kvaliteten på filmen. LPCVD er mye brukt i silisiumdioksid (LTO TEOS), silisiumnitrid (Si3N4), polysilisium (POLY), fosfosilikatglass (BSG), borofosfosilikatglass (BPSG), dopet polysilisium, grafen, karbonnanorør og andre filmer.
Funksjoner:
▪ Prosesstemperatur: vanligvis mellom 500~900°C, prosesstemperaturen er relativt høy;
▪ Gasstrykkområde: lavtrykksmiljø på 0,1~10 Torr;
▪ Filmkvalitet: høy kvalitet, god jevnhet, god tetthet og få defekter;
▪ Avsetningshastighet: langsom avsetningshastighet;
▪ Ensartethet: egnet for store substrater, jevn avsetning;
Fordeler og ulemper:
▪ Kan avsette veldig jevne og tette filmer;
▪ Yter godt på store substrater, egnet for masseproduksjon;
▪ Lave kostnader;
▪ Høy temperatur, ikke egnet for varmefølsomme materialer;
▪ Avsetningshastigheten er langsom og produksjonen er relativt lav.
2. PECVD (Plasma Enhanced CVD)
Prinsipp: Bruk plasma til å aktivere gassfasereaksjoner ved lavere temperaturer, ionisere og dekomponere molekylene i reaksjonsgassen, og deretter avsette tynne filmer på substratoverflaten. Energien til plasma kan i stor grad redusere temperaturen som kreves for reaksjonen, og har et bredt spekter av bruksområder. Ulike metallfilmer, uorganiske filmer og organiske filmer kan fremstilles.
Funksjoner:
▪ Prosesstemperatur: vanligvis mellom 200~400°C, temperaturen er relativt lav;
▪ Gasstrykkområde: vanligvis hundrevis av mTorr til flere Torr;
▪ Filmkvalitet: selv om filmens jevnhet er god, er ikke tettheten og kvaliteten på filmen like god som LPCVD på grunn av defekter som kan introduseres av plasma;
▪ Avsetningshastighet: høy hastighet, høy produksjonseffektivitet;
▪ Ensartethet: litt dårligere enn LPCVD på store substrater;
Fordeler og ulemper:
▪ Tynne filmer kan avsettes ved lavere temperaturer, egnet for varmefølsomme materialer;
▪ Rask avsetningshastighet, egnet for effektiv produksjon;
▪ Fleksibel prosess, filmegenskaper kan kontrolleres ved å justere plasmaparametere;
▪ Plasma kan introdusere filmdefekter som hull eller ujevnhet;
▪ Sammenlignet med LPCVD er filmtettheten og kvaliteten litt dårligere.
3. HDP-CVD (High Density Plasma CVD)
Prinsipp: En spesiell PECVD-teknologi. HDP-CVD (også kjent som ICP-CVD) kan produsere høyere plasmatetthet og kvalitet enn tradisjonelt PECVD-utstyr ved lavere avsetningstemperaturer. I tillegg gir HDP-CVD nesten uavhengig ionefluks- og energikontroll, og forbedrer grøft- eller hullfyllingsevner for krevende filmavsetninger, som antireflekterende belegg, materialeavsetning med lav dielektrisk konstant, etc.
Funksjoner:
▪ Prosesstemperatur: romtemperatur til 300 ℃, prosesstemperaturen er svært lav;
▪ Gasstrykkområde: mellom 1 og 100 mTorr, lavere enn PECVD;
▪ Filmkvalitet: høy plasmatetthet, høy filmkvalitet, god ensartethet;
▪ Avsetningshastighet: avsetningshastighet er mellom LPCVD og PECVD, litt høyere enn LPCVD;
▪ Ensartethet: På grunn av plasma med høy tetthet er filmens jevnhet utmerket, egnet for kompleksformede underlagsoverflater;
Fordeler og ulemper:
▪ Kan avsette filmer av høy kvalitet ved lavere temperaturer, veldig egnet for varmefølsomme materialer;
▪ Utmerket filmensartethet, tetthet og overflatejevnhet;
▪ Høyere plasmatetthet forbedrer avsetningsensartethet og filmegenskaper;
▪ Komplisert utstyr og høyere kostnader;
▪ Avsetningshastigheten er lav, og høyere plasmaenergi kan føre til en liten mengde skade.
Velkommen alle kunder fra hele verden til å besøke oss for en videre diskusjon!
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
Innleggstid: Des-03-2024