Chemiczne osadzanie z fazy gazowej(CVD)to najpowszechniej stosowana technologia w przemyśle półprzewodników do osadzania różnorodnych materiałów, w tym szerokiej gamy materiałów izolacyjnych, większości materiałów metalowych i materiałów ze stopów metali.
CVD to tradycyjna technologia przygotowania cienkowarstwowej powłoki. Jego zasada polega na wykorzystaniu prekursorów gazowych do rozkładu niektórych składników prekursora poprzez reakcje chemiczne między atomami i cząsteczkami, a następnie utworzenia cienkiej warstwy na podłożu. Podstawowe cechy CVD to: zmiany chemiczne (reakcje chemiczne lub rozkład termiczny); wszystkie materiały użyte w filmie pochodzą ze źródeł zewnętrznych; reagenty muszą brać udział w reakcji w postaci fazy gazowej.
Chemiczne osadzanie z fazy gazowej pod niskim ciśnieniem (LPCVD), chemiczne osadzanie z fazy gazowej wspomagane plazmą (PECVD) i chemiczne osadzanie z fazy gazowej w plazmie o wysokiej gęstości (HDP-CVD) to trzy popularne technologie CVD, które różnią się znacznie pod względem osadzania materiału, wymagań sprzętowych, warunków procesu itp. Poniżej znajduje się proste wyjaśnienie i porównanie tych trzech technologii.
1. LPCVD (niskociśnieniowe CVD)
Zasada: Proces CVD w warunkach niskiego ciśnienia. Jego zasadą jest wtryskiwanie gazu reakcyjnego do komory reakcyjnej w warunkach próżni lub niskiego ciśnienia, rozkład lub reakcja gazu w wysokiej temperaturze i utworzenie stałej warstwy osadzonej na powierzchni podłoża. Ponieważ niskie ciśnienie zmniejsza kolizje i turbulencje gazów, poprawia się jednorodność i jakość folii. LPCVD jest szeroko stosowany w dwutlenku krzemu (LTO TEOS), azotku krzemu (Si3N4), polikrzemie (POLY), szkle fosforokrzemianowym (BSG), szkle borofosfokrzemianowym (BPSG), domieszkowanym polikrzemie, grafenie, nanorurkach węglowych i innych foliach.
Cechy:
▪ Temperatura procesu: zwykle pomiędzy 500~900°C, temperatura procesu jest stosunkowo wysoka;
▪ Zakres ciśnienia gazu: środowisko niskociśnieniowe 0,1~10 Torr;
▪ Jakość folii: wysoka jakość, dobra jednorodność, dobra gęstość i niewielka liczba wad;
▪ Szybkość osadzania: powolna szybkość osadzania;
▪ Jednorodność: odpowiednia do podłoży wielkogabarytowych, równomierne osadzanie;
Zalety i wady:
▪ Może osadzać bardzo jednolite i gęste warstwy;
▪ Dobrze radzi sobie na podłożach wielkogabarytowych, odpowiednich do produkcji masowej;
▪ Niski koszt;
▪ Wysoka temperatura, nie nadaje się do materiałów wrażliwych na ciepło;
▪ Tempo osadzania jest powolne, a wydajność stosunkowo niska.
2. PECVD (CVD wzmocnione plazmą)
Zasada: Użyj plazmy do aktywacji reakcji w fazie gazowej w niższych temperaturach, jonizacji i rozkładu cząsteczek w gazie reakcyjnym, a następnie osadzania cienkich warstw na powierzchni podłoża. Energia plazmy może znacznie obniżyć temperaturę wymaganą do reakcji i ma szeroki zakres zastosowań. Można przygotować różne folie metalowe, folie nieorganiczne i folie organiczne.
Cechy:
▪ Temperatura procesu: zwykle pomiędzy 200~400°C, temperatura jest stosunkowo niska;
▪ Zakres ciśnienia gazu: zwykle od setek mTorr do kilku Torr;
▪ Jakość folii: chociaż jednorodność folii jest dobra, gęstość i jakość folii nie są tak dobre jak w przypadku LPCVD ze względu na defekty, które może wprowadzać plazma;
▪ Szybkość osadzania: wysoka wydajność, wysoka wydajność produkcji;
▪ Jednorodność: nieco gorsza od LPCVD na podłożach wielkoformatowych;
Zalety i wady:
▪ Cienkie folie można nakładać w niższych temperaturach, odpowiednich dla materiałów wrażliwych na ciepło;
▪ Duża prędkość osadzania, odpowiednia do wydajnej produkcji;
▪ Elastyczny proces, właściwości folii można kontrolować dostosowując parametry plazmy;
▪ Plazma może powodować defekty folii, takie jak dziurki lub niejednorodność;
▪ W porównaniu z LPCVD gęstość i jakość folii są nieco gorsze.
3. HDP-CVD (CVD w plazmie o dużej gęstości)
Zasada: Specjalna technologia PECVD. HDP-CVD (znany również jako ICP-CVD) może wytwarzać wyższą gęstość i jakość plazmy niż tradycyjny sprzęt PECVD przy niższych temperaturach osadzania. Ponadto HDP-CVD zapewnia prawie niezależną kontrolę strumienia jonów i energii, poprawiając możliwości wypełniania rowów lub dziur w przypadku wymagających osadzania folii, takich jak powłoki antyrefleksyjne, osadzanie materiałów o niskiej stałej dielektrycznej itp.
Cechy:
▪ Temperatura procesu: temperatura pokojowa do 300℃, temperatura procesu jest bardzo niska;
▪ Zakres ciśnienia gazu: od 1 do 100 mTorr, niższy niż PECVD;
▪ Jakość folii: wysoka gęstość plazmy, wysoka jakość folii, dobra jednorodność;
▪ Szybkość osadzania: wskaźnik osadzania waha się pomiędzy LPCVD a PECVD, nieco wyższy niż LPCVD;
▪ Jednorodność: dzięki plazmie o dużej gęstości jednorodność folii jest doskonała, odpowiednia do powierzchni podłoża o skomplikowanych kształtach;
Zalety i wady:
▪ Możliwość osadzania wysokiej jakości folii w niższych temperaturach, bardzo odpowiednia do materiałów wrażliwych na ciepło;
▪ Doskonała jednorodność, gęstość i gładkość powierzchni;
▪ Wyższa gęstość plazmy poprawia równomierność osadzania i właściwości powłoki;
▪ Skomplikowany sprzęt i wyższe koszty;
▪ Prędkość osadzania jest niska, a wyższa energia plazmy może spowodować niewielkie obrażenia.
Zapraszamy wszystkich klientów z całego świata do odwiedzenia nas w celu dalszej dyskusji!
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
Czas publikacji: 03 grudnia 2024 r