Химично отлагане на пари(ССЗ)е най-широко използваната технология в полупроводниковата индустрия за отлагане на различни материали, включително широка гама от изолационни материали, повечето метални материали и метални сплави.
CVD е традиционна технология за получаване на тънки филми. Принципът ѝ е да използва газообразни прекурсори за разлагане на определени компоненти в прекурсора чрез химични реакции между атоми и молекули, след което да образува тънък филм върху субстрата. Основните характеристики на CVD са: химични промени (химични реакции или термично разлагане); всички материали във филма идват от външни източници; реагентите трябва да участват в реакцията под формата на газова фаза.
Химичното отлагане от пари при ниско налягане (LPCVD), плазмено-усиленото химическо отлагане от пари (PECVD) и плазмено-химичното отлагане от пари с висока плътност (HDP-CVD) са три често срещани CVD технологии, които имат значителни разлики в отлагането на материали, изискванията за оборудване, условията на процеса и др. Следва просто обяснение и сравнение на тези три технологии.
1. LPCVD (CVD с ниско налягане)
Принцип: CVD процес при условия на ниско налягане. Принципът му е да се инжектира реакционният газ в реакционната камера под вакуум или среда с ниско налягане, да се разложи или реагира газът под въздействието на висока температура и да се образува твърд филм, отложен върху повърхността на субстрата. Тъй като ниското налягане намалява сблъсъците и турбуленцията на газовете, еднородността и качеството на филма се подобряват. LPCVD се използва широко в силициев диоксид (LTO TEOS), силициев нитрид (Si3N4), полисилиций (POLY), фосфосиликатно стъкло (BSG), борофосфосиликатно стъкло (BPSG), легиран полисилиций, графен, въглеродни нанотръби и други филми.
Характеристики:
▪ Температура на процеса: обикновено между 500~900°C, температурата на процеса е сравнително висока;
▪ Диапазон на налягането на газа: среда с ниско налягане от 0,1~10 Torr;
▪ Качество на филма: високо качество, добра еднородност, добра плътност и малко дефекти;
▪ Скорост на отлагане: бавна скорост на отлагане;
▪ Равномерност: подходящ за големи повърхности, равномерно отлагане;
Предимства и недостатъци:
▪ Може да отлага много равномерни и плътни филми;
▪ Работи добре върху големи повърхности, подходящ за масово производство;
▪ Ниска цена;
▪ Висока температура, не е подходящ за термочувствителни материали;
▪ Скоростта на отлагане е бавна и добивът е относително нисък.
2. PECVD (плазмено усилена CVD)
Принцип: Използва се плазма за активиране на газови реакции при по-ниски температури, йонизиране и разлагане на молекулите в реакционния газ и след това отлагане на тънки филми върху повърхността на субстрата. Енергията на плазмата може значително да намали температурата, необходима за реакцията, и има широк спектър от приложения. Могат да се получат различни метални, неорганични и органични филми.
Характеристики:
▪ Температура на процеса: обикновено между 200~400°C, температурата е сравнително ниска;
▪ Диапазон на налягането на газа: обикновено от стотици mTorr до няколко Torr;
▪ Качество на филма: въпреки че еднородността на филма е добра, плътността и качеството на филма не са толкова добри, колкото при LPCVD поради дефекти, които могат да бъдат въведени от плазмата;
▪ Скорост на отлагане: висока скорост, висока производствена ефективност;
▪ Еднородност: малко по-ниска от LPCVD върху големи по размер основи;
Предимства и недостатъци:
▪ Тънките слоеве могат да се отлагат при по-ниски температури, подходящи за термочувствителни материали;
▪ Бърза скорост на отлагане, подходяща за ефективно производство;
▪ Гъвкав процес, свойствата на филма могат да се контролират чрез регулиране на параметрите на плазмата;
▪ Плазмата може да доведе до дефекти във филма, като например дупки или неравномерност;
▪ В сравнение с LPCVD, плътността и качеството на филма са малко по-лоши.
3. HDP-CVD (CVD с висока плътност на плазмата)
Принцип: Специална PECVD технология. HDP-CVD (известна също като ICP-CVD) може да произведе плазма с по-висока плътност и качество от традиционното PECVD оборудване при по-ниски температури на отлагане. В допълнение, HDP-CVD осигурява почти независим контрол на йонния поток и енергията, подобрявайки възможностите за запълване на канали или отвори за взискателно отлагане на филми, като например антиотражателни покрития, отлагане на материали с ниска диелектрична константа и др.
Характеристики:
▪ Температура на процеса: от стайна температура до 300℃, температурата на процеса е много ниска;
▪ Диапазон на налягането на газа: между 1 и 100 mTorr, по-нисък от PECVD;
▪ Качество на филма: висока плътност на плазмата, високо качество на филма, добра еднородност;
▪ Скорост на отлагане: скоростта на отлагане е между LPCVD и PECVD, малко по-висока от LPCVD;
▪ Еднородност: благодарение на плазмата с висока плътност, еднородността на филма е отлична, подходяща за повърхности със сложна форма;
Предимства и недостатъци:
▪ Способен за нанасяне на висококачествени филми при по-ниски температури, много подходящ за термочувствителни материали;
▪ Отлична еднородност на филма, плътност и гладкост на повърхността;
▪ По-високата плътност на плазмата подобрява равномерността на отлагането и свойствата на филма;
▪ Сложно оборудване и по-висока цена;
▪ Скоростта на отлагане е бавна и по-високата плазмена енергия може да причини малки щети.
Добре дошли на всички клиенти от цял свят да ни посетят за по-нататъшно обсъждане!
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
Време на публикуване: 03 декември 2024 г.