Хімічне осадження з парової фази(ССЗ)це найбільш широко використовувана технологія в напівпровідниковій промисловості для нанесення різноманітних матеріалів, включаючи широкий спектр ізоляційних матеріалів, більшість металевих матеріалів і матеріалів із металевих сплавів.
CVD — традиційна технологія приготування тонких плівок. Його принцип полягає у використанні газоподібних прекурсорів для розкладання певних компонентів у попереднику шляхом хімічних реакцій між атомами та молекулами, а потім утворення тонкої плівки на підкладці. Основними характеристиками ССЗ є: хімічні зміни (хімічні реакції або термічний розпад); всі матеріали у фільмі походять із зовнішніх джерел; реагенти повинні брати участь в реакції у вигляді газової фази.
Хімічне осадження з парової фази під низьким тиском (LPCVD), хімічне осадження з газової фази, посилене плазмою (PECVD) і хімічне осадження з парової фази високої щільності (HDP-CVD) — три поширені технології CVD, які мають значні відмінності в осадженні матеріалів, вимогах до обладнання, умовах процесу тощо. . Нижче наведено просте пояснення та порівняння цих трьох технологій.
1. LPCVD (ССЗ низького тиску)
Принцип: процес CVD в умовах низького тиску. Його принцип полягає у введенні реакційного газу в реакційну камеру під вакуумом або в середовищі низького тиску, розкладанні або реакції газу за допомогою високої температури та утворенні твердої плівки, нанесеної на поверхню підкладки. Оскільки низький тиск зменшує зіткнення газів і турбулентність, однорідність і якість плівки покращуються. LPCVD широко використовується в плівках з діоксиду кремнію (LTO TEOS), нітриду кремнію (Si3N4), полікремнію (POLY), фосфоросилікатного скла (BSG), борофосфосилікатного скла (BPSG), легованого полікремнію, графену, вуглецевих нанотрубок та інших плівок.
особливості:
▪ Температура процесу: зазвичай між 500~900°C, температура процесу є відносно високою;
▪ Діапазон тиску газу: середовище низького тиску 0,1~10 Торр;
▪ Якість плівки: висока якість, хороша однорідність, хороша щільність і мало дефектів;
▪ Швидкість осадження: повільна швидкість осадження;
▪ Однорідність: підходить для підкладок великого розміру, рівномірне осадження;
Переваги та недоліки:
▪ Може утворювати дуже однорідні та щільні плівки;
▪ Добре працює на підкладках великого розміру, підходить для масового виробництва;
▪ Низька вартість;
▪ Висока температура, не підходить для термочутливих матеріалів;
▪ Швидкість осадження повільна, а вихід відносно низький.
2. PECVD (посилена плазмою ССЗ)
Принцип: використовуйте плазму для активації газофазних реакцій при нижчих температурах, іонізації та розкладання молекул реакційного газу, а потім нанесення тонких плівок на поверхню підкладки. Енергія плазми може значно знизити температуру, необхідну для реакції, і має широкий спектр застосувань. Можна отримати різні металеві плівки, неорганічні плівки та органічні плівки.
особливості:
▪ Температура процесу: зазвичай між 200~400°C, температура є відносно низькою;
▪ Діапазон тиску газу: зазвичай від сотень мТорр до кількох Торр;
▪ Якість плівки: хоча рівномірність плівки хороша, щільність і якість плівки не такі добрі, як LPCVD через дефекти, які можуть бути внесені плазмою;
▪ Швидкість осадження: висока швидкість, висока ефективність виробництва;
▪ Однорідність: трохи поступається LPCVD на підкладках великого розміру;
Переваги та недоліки:
▪ Тонкі плівки можна наносити при більш низьких температурах, придатних для термочутливих матеріалів;
▪ Швидка швидкість осадження, придатна для ефективного виробництва;
▪ Гнучкий процес, властивості плівки можна контролювати шляхом регулювання параметрів плазми;
▪ Плазма може викликати дефекти плівки, такі як дірки або нерівномірність;
▪ У порівнянні з LPCVD, щільність і якість плівки дещо гірші.
3. HDP-CVD (плазма високої щільності CVD)
Принцип: спеціальна технологія PECVD. HDP-CVD (також відомий як ICP-CVD) може створювати вищу щільність і якість плазми, ніж традиційне обладнання PECVD за нижчих температур осадження. Крім того, HDP-CVD забезпечує майже незалежне керування потоком іонів і енергією, покращуючи можливості заповнення траншей або отворів для осадження складної плівки, наприклад антиблікових покриттів, осадження матеріалу з низькою діелектричною постійною тощо.
особливості:
▪ Температура процесу: кімнатна температура до 300 ℃, температура процесу дуже низька;
▪ Діапазон тиску газу: від 1 до 100 мТорр, нижче ніж PECVD;
▪ Якість плівки: висока щільність плазми, висока якість плівки, хороша однорідність;
▪ Швидкість осадження: швидкість осадження знаходиться між LPCVD і PECVD, трохи вище, ніж LPCVD;
▪ Однорідність: завдяки плазмі високої щільності однорідність плівки чудова, підходить для поверхонь підкладки складної форми;
Переваги та недоліки:
▪ Здатність наносити високоякісні плівки за нижчих температур, дуже підходить для термочутливих матеріалів;
▪ Відмінна однорідність плівки, щільність і гладкість поверхні;
▪ Вища щільність плазми покращує однорідність осадження та властивості плівки;
▪ Складне обладнання та висока вартість;
▪ Швидкість осадження повільна, а вища енергія плазми може призвести до незначного пошкодження.
Ласкаво просимо всіх клієнтів з усього світу відвідати нас для подальшого обговорення!
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
Час публікації: 03 грудня 2024 р