การสะสมไอสารเคมี(ซีวีดี)เป็นเทคโนโลยีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์สำหรับการฝากวัสดุที่หลากหลาย รวมถึงวัสดุฉนวนที่หลากหลาย วัสดุโลหะส่วนใหญ่ และวัสดุโลหะผสม
CVD คือเทคโนโลยีการเตรียมฟิล์มบางแบบดั้งเดิม หลักการของมันคือการใช้สารตั้งต้นที่เป็นก๊าซเพื่อสลายส่วนประกอบบางอย่างในสารตั้งต้นผ่านปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างอะตอมและโมเลกุล จากนั้นจึงสร้างฟิล์มบางๆ บนสารตั้งต้น ลักษณะพื้นฐานของ CVD คือ: การเปลี่ยนแปลงทางเคมี (ปฏิกิริยาเคมีหรือการสลายตัวด้วยความร้อน); เนื้อหาทั้งหมดในภาพยนตร์เรื่องนี้มาจากแหล่งภายนอก สารตั้งต้นจะต้องมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาในรูปของเฟสก๊าซ
การสะสมไอสารเคมีความดันต่ำ (LPCVD) การสะสมไอสารเคมีด้วยพลาสมาเสริม (PECVD) และการสะสมไอสารเคมีในพลาสมาความหนาแน่นสูง (HDP-CVD) เป็นเทคโนโลยี CVD ทั่วไปสามเทคโนโลยี ซึ่งมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในการสะสมของวัสดุ ข้อกำหนดของอุปกรณ์ สภาวะของกระบวนการ ฯลฯ ต่อไปนี้เป็นคำอธิบายและการเปรียบเทียบง่ายๆ ของเทคโนโลยีทั้งสามนี้
1. LPCVD (ซีวีดีแรงดันต่ำ)
หลักการ: กระบวนการ CVD ภายใต้สภาวะแรงดันต่ำ หลักการของมันคือการฉีดก๊าซปฏิกิริยาเข้าไปในห้องปฏิกิริยาภายใต้สภาพแวดล้อมสุญญากาศหรือแรงดันต่ำ สลายตัวหรือทำปฏิกิริยาก๊าซด้วยอุณหภูมิสูง และสร้างฟิล์มแข็งที่สะสมอยู่บนพื้นผิวของสารตั้งต้น เนื่องจากแรงดันต่ำช่วยลดการชนกันของก๊าซและความปั่นป่วน ความสม่ำเสมอและคุณภาพของฟิล์มจึงได้รับการปรับปรุง LPCVD ใช้กันอย่างแพร่หลายในซิลิคอนไดออกไซด์ (LTO TEOS), ซิลิคอนไนไตรด์ (Si3N4), โพลีซิลิคอน (POLY), แก้วฟอสโฟซิลิเกต (BSG), แก้วโบโรฟอสโฟซิลิเกต (BPSG), โพลีซิลิคอนเจือ, กราฟีน, ท่อนาโนคาร์บอน และฟิล์มอื่นๆ
คุณสมบัติ:
▪ อุณหภูมิกระบวนการ: โดยปกติจะอยู่ระหว่าง 500~900°C อุณหภูมิกระบวนการค่อนข้างสูง
▪ ช่วงแรงดันแก๊ส: สภาพแวดล้อมแรงดันต่ำ 0.1~10 Torr;
▪ คุณภาพของฟิล์ม: คุณภาพสูง ความสม่ำเสมอที่ดี ความหนาแน่นดี และข้อบกพร่องเล็กน้อย
▪ อัตราการสะสม: อัตราการสะสมช้า;
▪ ความสม่ำเสมอ: เหมาะสำหรับพื้นผิวขนาดใหญ่ การสะสมสม่ำเสมอ
ข้อดีและข้อเสีย:
▪ สามารถฝากฟิล์มที่สม่ำเสมอและหนาแน่นมาก
▪ ทำงานได้ดีบนพื้นผิวขนาดใหญ่ เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก
▪ ต้นทุนต่ำ;
▪ อุณหภูมิสูง ไม่เหมาะกับวัสดุที่ไวต่อความร้อน
▪ อัตราการสะสมจะช้าและผลผลิตค่อนข้างต่ำ
2. PECVD (Plasma Enhanced CVD)
หลักการ: ใช้พลาสมาเพื่อกระตุ้นปฏิกิริยาเฟสก๊าซที่อุณหภูมิต่ำกว่า แตกตัวเป็นไอออนและสลายโมเลกุลในก๊าซปฏิกิริยา จากนั้นจึงฝากฟิล์มบางลงบนพื้นผิวของสารตั้งต้น พลังงานของพลาสมาสามารถลดอุณหภูมิที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาได้อย่างมาก และมีการใช้งานที่หลากหลาย สามารถเตรียมฟิล์มโลหะ ฟิล์มอนินทรีย์ และฟิล์มอินทรีย์ได้หลากหลาย
คุณสมบัติ:
▪ อุณหภูมิกระบวนการ: โดยปกติจะอยู่ระหว่าง 200~400°C อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ
▪ ช่วงแรงดันแก๊ส: ปกติหลายร้อย mTorr ถึงหลาย Torr;
▪ คุณภาพของฟิล์ม: แม้ว่าความสม่ำเสมอของฟิล์มจะดี แต่ความหนาแน่นและคุณภาพของฟิล์มไม่ดีเท่ากับ LPCVD เนื่องจากข้อบกพร่องที่อาจเกิดจากพลาสมา
▪ อัตราการสะสม: อัตราสูง ประสิทธิภาพการผลิตสูง
▪ ความสม่ำเสมอ: ด้อยกว่า LPCVD เล็กน้อยบนพื้นผิวขนาดใหญ่
ข้อดีและข้อเสีย:
▪ ฟิล์มบางสามารถสะสมได้ที่อุณหภูมิต่ำกว่า เหมาะสำหรับวัสดุที่ไวต่อความร้อน
▪ ความเร็วการสะสมที่รวดเร็ว เหมาะสำหรับการผลิตที่มีประสิทธิภาพ
▪ กระบวนการที่ยืดหยุ่น คุณสมบัติของฟิล์มสามารถควบคุมได้โดยการปรับพารามิเตอร์พลาสมา
▪ พลาสมาอาจทำให้เกิดข้อบกพร่องของฟิล์ม เช่น รูเข็มหรือความไม่สม่ำเสมอ
▪ เมื่อเปรียบเทียบกับ LPCVD ความหนาแน่นและคุณภาพของฟิล์มจะแย่ลงเล็กน้อย
3. HDP-CVD (พลาสมาความหนาแน่นสูง CVD)
หลักการ: เทคโนโลยี PECVD พิเศษ HDP-CVD (หรือที่เรียกว่า ICP-CVD) สามารถสร้างความหนาแน่นและคุณภาพของพลาสมาได้สูงกว่าอุปกรณ์ PECVD แบบดั้งเดิมที่อุณหภูมิการสะสมต่ำกว่า นอกจากนี้ HDP-CVD ยังให้ฟลักซ์ไอออนและการควบคุมพลังงานที่เกือบจะเป็นอิสระ ปรับปรุงความสามารถในการเติมร่องลึกหรือรูสำหรับการสะสมฟิล์มที่มีความต้องการสูง เช่น การเคลือบป้องกันแสงสะท้อน การสะสมของวัสดุคงที่ไดอิเล็กทริกต่ำ เป็นต้น
คุณสมบัติ:
▪ อุณหภูมิกระบวนการ: อุณหภูมิห้องถึง 300 ℃ อุณหภูมิกระบวนการต่ำมาก
▪ ช่วงแรงดันแก๊ส: ระหว่าง 1 ถึง 100 mTorr ต่ำกว่า PECVD;
▪ คุณภาพของฟิล์ม: ความหนาแน่นของพลาสมาสูง, คุณภาพของฟิล์มสูง, ความสม่ำเสมอที่ดี;
▪ อัตราการสะสม: อัตราการสะสมอยู่ระหว่าง LPCVD และ PECVD สูงกว่า LPCVD เล็กน้อย
▪ ความสม่ำเสมอ: เนื่องจากพลาสมาความหนาแน่นสูง ความสม่ำเสมอของฟิล์มจึงดีเยี่ยม เหมาะสำหรับพื้นผิวซับสเตรตที่มีรูปร่างซับซ้อน
ข้อดีและข้อเสีย:
▪ สามารถฝากฟิล์มคุณภาพสูงที่อุณหภูมิต่ำ เหมาะมากสำหรับวัสดุที่ไวต่อความร้อน
▪ ความสม่ำเสมอของฟิล์ม ความหนาแน่น และความเรียบเนียนของพื้นผิวที่ดีเยี่ยม
▪ ความหนาแน่นของพลาสมาที่สูงขึ้นช่วยปรับปรุงความสม่ำเสมอของการสะสมและคุณสมบัติของฟิล์ม
▪ อุปกรณ์ซับซ้อนและต้นทุนสูงขึ้น
▪ ความเร็วของการสะสมจะช้า และพลังงานพลาสมาที่สูงขึ้นอาจทำให้เกิดความเสียหายเล็กน้อย
ยินดีต้อนรับลูกค้าจากทั่วทุกมุมโลกเพื่อเยี่ยมชมเราเพื่อหารือเพิ่มเติม!
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
เวลาโพสต์: Dec-03-2024