Kemisk dampaflejring(CVD)er den mest anvendte teknologi i halvlederindustrien til aflejring af en række forskellige materialer, herunder en bred vifte af isoleringsmaterialer, de fleste metalmaterialer og metallegeringsmaterialer.
CVD er en traditionel tyndfilmsfremstillingsteknologi. Princippet er at bruge gasformige forstadier til at nedbryde visse komponenter i forstadiet gennem kemiske reaktioner mellem atomer og molekyler og derefter danne en tynd film på substratet. De grundlæggende egenskaber ved CVD er: kemiske ændringer (kemiske reaktioner eller termisk nedbrydning); alle materialer i filmen kommer fra eksterne kilder; reaktanter skal deltage i reaktionen i form af gasfase.
Lavtrykskemisk dampaflejring (LPCVD), plasmaforstærket kemisk dampaflejring (PECVD) og højdensitetsplasmakemisk dampaflejring (HDP-CVD) er tre almindelige CVD-teknologier, som har betydelige forskelle i materialeaflejring, udstyrskrav, procesforhold osv. Følgende er en simpel forklaring og sammenligning af disse tre teknologier.
1. LPCVD (lavtryks-CVD)
Princip: En CVD-proces under lavtryksforhold. Princippet er at injicere reaktionsgassen i reaktionskammeret under vakuum eller lavtryksmiljø, nedbryde eller lade gassen reagere ved høj temperatur og danne en fast film, der aflejres på substratoverfladen. Da det lave tryk reducerer gaskollisioner og turbulens, forbedres filmens ensartethed og kvalitet. LPCVD anvendes i vid udstrækning i siliciumdioxid (LTO TEOS), siliciumnitrid (Si3N4), polysilicium (POLY), fosfosilikatglas (BSG), borfosfosilikatglas (BPSG), doteret polysilicium, grafen, kulstofnanorør og andre film.
Funktioner:
▪ Procestemperatur: normalt mellem 500~900°C, procestemperaturen er relativt høj;
▪ Gastrykområde: lavtryksmiljø på 0,1~10 Torr;
▪ Filmkvalitet: høj kvalitet, god ensartethed, god tæthed og få defekter;
▪ Aflejringshastighed: langsom aflejringshastighed;
▪ Ensartethed: egnet til store substrater, ensartet aflejring;
Fordele og ulemper:
▪ Kan aflejre meget ensartede og tætte film;
▪ Fungerer godt på store underlag, egnet til masseproduktion;
▪ Lave omkostninger;
▪ Høj temperatur, ikke egnet til varmefølsomme materialer;
▪ Aflejringshastigheden er langsom, og produktionen er relativt lav.
2. PECVD (Plasmaforstærket CVD)
Princip: Brug plasma til at aktivere gasfasereaktioner ved lavere temperaturer, ionisere og nedbryde molekylerne i reaktionsgassen og derefter afsætte tynde film på substratoverfladen. Plasmaets energi kan reducere den temperatur, der kræves til reaktionen, betydeligt og har en bred vifte af anvendelser. Forskellige metalfilm, uorganiske film og organiske film kan fremstilles.
Funktioner:
▪ Procestemperatur: normalt mellem 200~400°C, temperaturen er relativt lav;
▪ Gastrykområde: normalt hundredvis af mTorr til adskillige Torr;
▪ Filmkvalitet: Selvom filmens ensartethed er god, er filmens tæthed og kvalitet ikke så god som LPCVD på grund af defekter, der kan opstå fra plasma;
▪ Aflejringshastighed: høj hastighed, høj produktionseffektivitet;
▪ Ensartethed: lidt ringere end LPCVD på store substrater;
Fordele og ulemper:
▪ Tynde film kan aflejres ved lavere temperaturer, hvilket er egnet til varmefølsomme materialer;
▪ Hurtig aflejringshastighed, egnet til effektiv produktion;
▪ Fleksibel proces, filmegenskaber kan styres ved at justere plasmaparametre;
▪ Plasma kan introducere filmdefekter såsom små huller eller uensartethed;
▪ Sammenlignet med LPCVD er filmtætheden og kvaliteten en smule dårligere.
3. HDP-CVD (Højdensitetsplasma-CVD)
Princip: En speciel PECVD-teknologi. HDP-CVD (også kendt som ICP-CVD) kan producere højere plasmadensitet og -kvalitet end traditionelt PECVD-udstyr ved lavere deponeringstemperaturer. Derudover giver HDP-CVD næsten uafhængig ionflux- og energikontrol, hvilket forbedrer kapaciteten til at fylde render eller huller ved krævende filmdeponering, såsom antireflekterende belægninger, materialedeponering med lav dielektricitetskonstant osv.
Funktioner:
▪ Procestemperatur: stuetemperatur til 300 ℃, procestemperaturen er meget lav;
▪ Gastrykområde: mellem 1 og 100 mTorr, lavere end PECVD;
▪ Filmkvalitet: høj plasmatæthed, høj filmkvalitet, god ensartethed;
▪ Aflejringshastighed: aflejringshastigheden ligger mellem LPCVD og PECVD, lidt højere end LPCVD;
▪ Ensartethed: På grund af plasma med høj densitet er filmens ensartethed fremragende og velegnet til substratoverflader med komplekse forme;
Fordele og ulemper:
▪ Kan aflejre film af høj kvalitet ved lavere temperaturer, meget velegnet til varmefølsomme materialer;
▪ Fremragende filmensartethed, densitet og overfladeglathed;
▪ Højere plasmadensitet forbedrer aflejringsensartethed og filmegenskaber;
▪ Kompliceret udstyr og højere omkostninger;
▪ Aflejringshastigheden er langsom, og højere plasmaenergi kan forårsage en lille mængde skade.
Velkommen til at besøge os for en yderligere diskussion af alle kunder fra hele verden!
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
Udsendelsestidspunkt: 3. dec. 2024