Kemisk ångavsättning(CVD)är den mest använda tekniken inom halvledarindustrin för att deponera en mängd olika material, inklusive ett brett utbud av isoleringsmaterial, de flesta metallmaterial och metallegeringsmaterial.
CVD är en traditionell tunnfilmsteknik. Dess princip är att använda gasformiga prekursorer för att bryta ned vissa komponenter i prekursorn genom kemiska reaktioner mellan atomer och molekyler, och sedan bilda en tunn film på substratet. De grundläggande egenskaperna hos CVD är: kemiska förändringar (kemiska reaktioner eller termisk nedbrytning); allt material i filmen kommer från externa källor; reaktanter måste delta i reaktionen i form av gasfas.
Kemisk ångavsättning vid lågt tryck (LPCVD), plasmaförstärkt kemisk ångdeposition (PECVD) och kemisk ångdeposition i plasma med hög densitet (HDP-CVD) är tre vanliga CVD-tekniker, som har betydande skillnader i materialavsättning, utrustningskrav, processförhållanden, etc. Följande är en enkel förklaring och jämförelse av dessa tre teknologier.
1. LPCVD (Low Pressure CVD)
Princip: En CVD-process under lågtrycksförhållanden. Dess princip är att injicera reaktionsgasen i reaktionskammaren under vakuum eller lågtrycksmiljö, sönderdela eller reagera gasen med hög temperatur och bilda en fast film avsatt på substratytan. Eftersom det låga trycket minskar gaskollision och turbulens, förbättras likformigheten och kvaliteten på filmen. LPCVD används ofta i kiseldioxid (LTO TEOS), kiselnitrid (Si3N4), polykisel (POLY), fosfosilikatglas (BSG), borofosfosilikatglas (BPSG), dopat polykisel, grafen, kolnanorör och andra filmer.
Drag:
▪ Processtemperatur: vanligtvis mellan 500~900°C, processtemperaturen är relativt hög;
▪ Gastrycksintervall: lågtrycksmiljö på 0,1~10 Torr;
▪ Filmkvalitet: hög kvalitet, bra enhetlighet, bra densitet och få defekter;
▪ Deponeringshastighet: långsam nedfallshastighet;
▪ Enhetlighet: lämplig för stora substrat, jämn avsättning;
Fördelar och nackdelar:
▪ Kan avsätta mycket enhetliga och täta filmer;
▪ Presterar bra på stora substrat, lämpliga för massproduktion;
▪ Låg kostnad;
▪ Hög temperatur, inte lämplig för värmekänsliga material;
▪ Deponeringshastigheten är långsam och produktionen är relativt låg.
2. PECVD (Plasma Enhanced CVD)
Princip: Använd plasma för att aktivera gasfasreaktioner vid lägre temperaturer, jonisera och sönderdela molekylerna i reaktionsgasen och sedan avsätta tunna filmer på substratytan. Plasmaenergin kan kraftigt minska den temperatur som krävs för reaktionen och har ett brett användningsområde. Olika metallfilmer, oorganiska filmer och organiska filmer kan framställas.
Drag:
▪ Processtemperatur: vanligtvis mellan 200~400°C, temperaturen är relativt låg;
▪ Gastrycksintervall: vanligtvis hundratals mTorr till flera Torr;
▪ Filmkvalitet: även om filmens enhetlighet är god, är densiteten och kvaliteten på filmen inte lika bra som LPCVD på grund av defekter som kan införas av plasma;
▪ Deponeringshastighet: hög hastighet, hög produktionseffektivitet;
▪ Enhetlighet: något sämre än LPCVD på stora substrat;
Fördelar och nackdelar:
▪ Tunna filmer kan avsättas vid lägre temperaturer, lämpliga för värmekänsliga material;
▪ Snabb deponeringshastighet, lämplig för effektiv produktion;
▪ Flexibel process, filmegenskaper kan kontrolleras genom att justera plasmaparametrar;
▪ Plasma kan introducera filmdefekter såsom hål eller ojämnhet;
▪ Jämfört med LPCVD är filmdensiteten och kvaliteten något sämre.
3. HDP-CVD (High Density Plasma CVD)
Princip: En speciell PECVD-teknik. HDP-CVD (även känd som ICP-CVD) kan producera högre plasmadensitet och kvalitet än traditionell PECVD-utrustning vid lägre deponeringstemperaturer. Dessutom ger HDP-CVD nästan oberoende jonflöde och energikontroll, förbättrar dikes- eller hålfyllningskapaciteten för krävande filmavsättning, såsom antireflekterande beläggningar, materialavsättning med låg dielektrisk konstant, etc.
Drag:
▪ Processtemperatur: rumstemperatur till 300 ℃, processtemperaturen är mycket låg;
▪ Gastrycksintervall: mellan 1 och 100 mTorr, lägre än PECVD;
▪ Filmkvalitet: hög plasmadensitet, hög filmkvalitet, bra enhetlighet;
▪ Deponeringshastighet: deponeringshastigheten ligger mellan LPCVD och PECVD, något högre än LPCVD;
▪ Enhetlighet: på grund av högdensitetsplasma är filmlikformigheten utmärkt, lämplig för komplexformade substratytor;
Fördelar och nackdelar:
▪ Kan avsätta högkvalitativa filmer vid lägre temperaturer, mycket lämplig för värmekänsliga material;
▪ Utmärkt filmlikformighet, densitet och ytjämnhet;
▪ Högre plasmadensitet förbättrar avsättningslikformighet och filmegenskaper;
▪ Komplicerad utrustning och högre kostnad;
▪ Avsättningshastigheten är långsam och högre plasmaenergi kan orsaka en liten skada.
Välkommen alla kunder från hela världen att besöka oss för en vidare diskussion!
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
Posttid: Dec-03-2024