Chemické nanášení plynné fáze(CVD)je nejrozšířenější technologií v polovodičovém průmyslu pro nanášení různých materiálů, včetně široké škály izolačních materiálů, většiny kovových materiálů a kovových slitin.
CVD je tradiční technologie přípravy tenkých vrstev. Jejím principem je použití plynných prekurzorů k rozkladu určitých složek v prekurzoru chemickými reakcemi mezi atomy a molekulami a následné tvorbě tenkého filmu na substrátu. Základní charakteristiky CVD jsou: chemické změny (chemické reakce nebo tepelný rozklad); všechny materiály ve filmu pocházejí z vnějších zdrojů; reaktanty se musí účastnit reakce ve formě plynné fáze.
Nízkotlaká chemická depozice z plynné fáze (LPCVD), plazmově vylepšená chemická depozice z plynné fáze (PECVD) a plazmově vylepšená chemická depozice z plynné fáze s vysokou hustotou (HDP-CVD) jsou tři běžné technologie CVD, které se významně liší v nanášení materiálu, požadavcích na zařízení, procesních podmínkách atd. Následuje jednoduché vysvětlení a srovnání těchto tří technologií.
1. LPCVD (nízkotlaké CVD)
Princip: CVD proces za podmínek nízkého tlaku. Jeho principem je vstřikování reakčního plynu do reakční komory za vakua nebo nízkého tlaku, jeho rozklad nebo reakce působením vysoké teploty a vytvoření pevného filmu naneseného na povrch substrátu. Vzhledem k tomu, že nízký tlak snižuje kolize a turbulenci plynu, zlepšuje se rovnoměrnost a kvalita filmu. LPCVD se široce používá v oxidu křemičitém (LTO TEOS), nitridu křemičitého (Si3N4), polykřemíku (POLY), fosfosilikátovém skle (BSG), borofosfosilikátovém skle (BPSG), dopovaném polykřemíku, grafenu, uhlíkových nanotrubicích a dalších vrstvách.
Vlastnosti:
▪ Procesní teplota: obvykle mezi 500~900 °C, procesní teplota je relativně vysoká;
▪ Rozsah tlaku plynu: nízkotlaké prostředí 0,1~10 Torr;
▪ Kvalita filmu: vysoká kvalita, dobrá uniformita, dobrá hustota a málo vad;
▪ Rychlost usazování: pomalá rychlost usazování;
▪ Rovnoměrnost: vhodné pro velké substráty, rovnoměrné nanášení;
Výhody a nevýhody:
▪ Může nanášet velmi rovnoměrné a husté filmy;
▪ Dobře funguje na velkoformátových substrátech, vhodný pro hromadnou výrobu;
▪ Nízké náklady;
▪ Vysoká teplota, nevhodné pro materiály citlivé na teplo;
▪ Rychlost depozice je pomalá a výstup je relativně nízký.
2. PECVD (plazmou vylepšená CVD)
Princip: Použití plazmy k aktivaci reakcí v plynné fázi při nižších teplotách, ionizace a rozklad molekul v reakčním plynu a následné nanášení tenkých filmů na povrch substrátu. Energie plazmy může výrazně snížit teplotu potřebnou pro reakci a má širokou škálu uplatnění. Lze připravit různé kovové filmy, anorganické filmy a organické filmy.
Vlastnosti:
▪ Procesní teplota: obvykle mezi 200~400 °C, teplota je relativně nízká;
▪ Rozsah tlaku plynu: obvykle stovky mTorr až několik Torr;
▪ Kvalita filmu: ačkoli je uniformita filmu dobrá, hustota a kvalita filmu nejsou tak dobré jako u LPCVD kvůli defektům, které mohou být způsobeny plazmatem;
▪ Rychlost depozice: vysoká rychlost, vysoká účinnost výroby;
▪ Rovnoměrnost: mírně horší než LPCVD na velkých substrátech;
Výhody a nevýhody:
▪ Tenké vrstvy lze nanášet při nižších teplotách, což je vhodné pro materiály citlivé na teplo;
▪ Rychlá rychlost nanášení, vhodná pro efektivní výrobu;
▪ Flexibilní proces, vlastnosti filmu lze řídit úpravou parametrů plazmatu;
▪ Plazma může způsobit defekty filmu, jako jsou například drobné dírky nebo nerovnoměrnost;
▪ Ve srovnání s LPCVD je hustota a kvalita filmu o něco horší.
3. HDP-CVD (CVD s vysokou hustotou plazmy)
Princip: Speciální technologie PECVD. HDP-CVD (také známá jako ICP-CVD) dokáže produkovat plazma s vyšší hustotou a kvalitou než tradiční zařízení PECVD při nižších depozičních teplotách. HDP-CVD navíc poskytuje téměř nezávislou regulaci iontového toku a energie, což zlepšuje možnosti vyplňování výkopů nebo otvorů pro náročné depozice filmů, jako jsou antireflexní povlaky, depozice materiálů s nízkou dielektrickou konstantou atd.
Vlastnosti:
▪ Procesní teplota: pokojová teplota až 300 °C, procesní teplota je velmi nízká;
▪ Rozsah tlaku plynu: mezi 1 a 100 mTorr, nižší než PECVD;
▪ Kvalita filmu: vysoká hustota plazmatu, vysoká kvalita filmu, dobrá uniformita;
▪ Rychlost depozice: rychlost depozice je mezi LPCVD a PECVD, mírně vyšší než LPCVD;
▪ Rovnoměrnost: díky plazmatu s vysokou hustotou je rovnoměrnost filmu vynikající, vhodná pro povrchy substrátů složitého tvaru;
Výhody a nevýhody:
▪ Schopný nanášet vysoce kvalitní filmy při nižších teplotách, velmi vhodný pro materiály citlivé na teplo;
▪ Vynikající rovnoměrnost filmu, hustota a hladkost povrchu;
▪ Vyšší hustota plazmatu zlepšuje rovnoměrnost depozice a vlastnosti filmu;
▪ Složité vybavení a vyšší náklady;
▪ Rychlost depozice je pomalá a vyšší energie plazmatu může způsobit malé poškození.
Vítáme všechny zákazníky z celého světa, aby nás navštívili a mohli s námi dále diskutovat!
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
Čas zveřejnění: 3. prosince 2024