Kimyasal buhar biriktirme(CVD)yarı iletken endüstrisinde çok çeşitli yalıtım malzemeleri, çoğu metal malzeme ve metal alaşımlı malzemeler dahil olmak üzere çeşitli malzemelerin biriktirilmesi için en yaygın kullanılan teknolojidir.
CVD geleneksel bir ince film hazırlama teknolojisidir. Prensibi, atomlar ve moleküller arasındaki kimyasal reaksiyonlar yoluyla öncüdeki belirli bileşenleri ayrıştırmak için gaz halindeki öncülleri kullanmak ve daha sonra substrat üzerinde ince bir film oluşturmaktır. CVD'nin temel özellikleri şunlardır: kimyasal değişiklikler (kimyasal reaksiyonlar veya termal ayrışma); filmdeki tüm materyaller dış kaynaklardan geliyor; reaktanların reaksiyona gaz fazı halinde katılması gerekir.
Düşük basınçlı kimyasal buhar biriktirme (LPCVD), plazmayla güçlendirilmiş kimyasal buhar biriktirme (PECVD) ve yüksek yoğunluklu plazma kimyasal buhar biriktirme (HDP-CVD), malzeme biriktirme, ekipman gereksinimleri, proses koşulları vb. açısından önemli farklılıklara sahip üç yaygın CVD teknolojisidir. Aşağıda bu üç teknolojinin basit bir açıklaması ve karşılaştırması bulunmaktadır.
1. LPCVD (Düşük Basınçlı CVD)
Prensip: Düşük basınç koşulları altında bir CVD prosesi. Prensibi, reaksiyon gazını vakum veya düşük basınç ortamında reaksiyon odasına enjekte etmek, gazı yüksek sıcaklıkta ayrıştırmak veya reaksiyona sokmak ve substrat yüzeyinde biriken katı bir film oluşturmaktır. Düşük basınç gaz çarpışmasını ve türbülansı azalttığı için filmin bütünlüğü ve kalitesi iyileştirilir. LPCVD, silikon dioksit (LTO TEOS), silikon nitrür (Si3N4), polisilikon (POLY), fosfosilikat cam (BSG), borofosfosilikat cam (BPSG), katkılı polisilikon, grafen, karbon nanotüpler ve diğer filmlerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Özellikler:
▪ Proses sıcaklığı: genellikle 500~900°C arasındadır, proses sıcaklığı nispeten yüksektir;
▪ Gaz basıncı aralığı: 0,1~10 Torr'luk düşük basınçlı ortam;
▪ Film kalitesi: yüksek kalite, iyi tekdüzelik, iyi yoğunluk ve az sayıda kusur;
▪ Biriktirme hızı: yavaş biriktirme hızı;
▪ Tekdüzelik: büyük boyutlu yüzeyler için uygundur, tekdüze kaplama;
Avantajları ve dezavantajları:
▪ Çok düzgün ve yoğun filmler biriktirebilir;
▪ Seri üretime uygun, büyük boyutlu yüzeylerde iyi performans gösterir;
▪ Düşük maliyet;
▪ Yüksek sıcaklık, ısıya duyarlı malzemeler için uygun değildir;
▪ Biriktirme hızı yavaştır ve çıktı nispeten düşüktür.
2. PECVD (Plazmayla Geliştirilmiş CVD)
Prensip: Düşük sıcaklıklarda gaz fazı reaksiyonlarını etkinleştirmek, reaksiyon gazındaki molekülleri iyonize etmek ve ayrıştırmak ve ardından alt tabaka yüzeyinde ince filmler biriktirmek için plazma kullanın. Plazmanın enerjisi, reaksiyon için gereken sıcaklığı büyük ölçüde azaltabilir ve geniş bir uygulama alanına sahiptir. Çeşitli metal filmler, inorganik filmler ve organik filmler hazırlanabilir.
Özellikler:
▪ Proses sıcaklığı: genellikle 200~400°C arasındadır, sıcaklık nispeten düşüktür;
▪ Gaz basıncı aralığı: genellikle yüzlerce mTorr'dan birkaç Torr'a kadar;
▪ Film kalitesi: Filmin homojenliği iyi olmasına rağmen, plazmanın oluşturabileceği kusurlar nedeniyle filmin yoğunluğu ve kalitesi LPCVD kadar iyi değildir;
▪ Biriktirme oranı: yüksek oran, yüksek üretim verimliliği;
▪ Tekdüzelik: büyük boyutlu alt tabakalarda LPCVD'den biraz daha düşük;
Avantajları ve dezavantajları:
▪ Isıya duyarlı malzemeler için uygun olan ince filmler daha düşük sıcaklıklarda biriktirilebilir;
▪ Verimli üretime uygun hızlı biriktirme hızı;
▪ Esnek proses, film özellikleri plazma parametreleri ayarlanarak kontrol edilebilir;
▪ Plazma, ince delikler veya düzensizlik gibi film kusurlarına neden olabilir;
▪ LPCVD ile karşılaştırıldığında film yoğunluğu ve kalitesi biraz daha kötüdür.
3. HDP-CVD (Yüksek Yoğunluklu Plazma CVD)
Prensip: Özel bir PECVD teknolojisi. HDP-CVD (ICP-CVD olarak da bilinir), daha düşük biriktirme sıcaklıklarında geleneksel PECVD ekipmanından daha yüksek plazma yoğunluğu ve kalitesi üretebilir. Buna ek olarak, HDP-CVD neredeyse bağımsız iyon akışı ve enerji kontrolü sağlayarak yansıma önleyici kaplamalar, düşük dielektrik sabit malzeme birikimi vb. gibi zorlu film kaplama işlemleri için hendek veya delik doldurma yeteneklerini geliştirir.
Özellikler:
▪ Proses sıcaklığı: oda sıcaklığı ila 300°C, proses sıcaklığı çok düşüktür;
▪ Gaz basıncı aralığı: 1 ila 100 mTorr arasında, PECVD'den düşük;
▪ Film kalitesi: yüksek plazma yoğunluğu, yüksek film kalitesi, iyi homojenlik;
▪ Biriktirme oranı: Biriktirme oranı LPCVD ile PECVD arasındadır, LPCVD'den biraz daha yüksektir;
▪ Tekdüzelik: Yüksek yoğunluklu plazma nedeniyle film tekdüzeliği mükemmeldir, karmaşık şekilli alt tabaka yüzeyleri için uygundur;
Avantajları ve dezavantajları:
▪ Yüksek kaliteli filmleri düşük sıcaklıklarda biriktirme özelliğine sahiptir, ısıya duyarlı malzemeler için çok uygundur;
▪ Mükemmel film bütünlüğü, yoğunluk ve yüzey düzgünlüğü;
▪ Daha yüksek plazma yoğunluğu, biriktirme homojenliğini ve film özelliklerini geliştirir;
▪ Karmaşık ekipman ve daha yüksek maliyet;
▪ Biriktirme hızı yavaştır ve daha yüksek plazma enerjisi az miktarda hasara neden olabilir.
Daha fazla tartışma için dünyanın her yerinden gelen müşterilere hoş geldiniz!
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
Gönderim zamanı: Aralık-03-2024