Χημική εναπόθεση ατμών(Καρδιαγγειακά νοσήματα)είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη τεχνολογία στη βιομηχανία ημιαγωγών για την εναπόθεση μιας ποικιλίας υλικών, συμπεριλαμβανομένου ενός ευρέος φάσματος μονωτικών υλικών, των περισσότερων μεταλλικών υλικών και υλικών κραμάτων μετάλλων.
Η CVD είναι μια παραδοσιακή τεχνολογία παρασκευής λεπτής μεμβράνης. Η αρχή της είναι η χρήση αέριων προδρόμων για την αποσύνθεση ορισμένων συστατικών της πρόδρομης ουσίας μέσω χημικών αντιδράσεων μεταξύ ατόμων και μορίων και στη συνέχεια ο σχηματισμός μιας λεπτής μεμβράνης στο υπόστρωμα. Τα βασικά χαρακτηριστικά της CVD είναι: χημικές αλλαγές (χημικές αντιδράσεις ή θερμική αποσύνθεση)· όλα τα υλικά στην μεμβράνη προέρχονται από εξωτερικές πηγές· τα αντιδρώντα πρέπει να συμμετέχουν στην αντίδραση με τη μορφή αέριας φάσης.
Η εναπόθεση χημικών ατμών χαμηλής πίεσης (LPCVD), η εναπόθεση χημικών ατμών με ενισχυμένο πλάσμα (PECVD) και η εναπόθεση χημικών ατμών με πλάσμα υψηλής πυκνότητας (HDP-CVD) είναι τρεις κοινές τεχνολογίες CVD, οι οποίες έχουν σημαντικές διαφορές στην εναπόθεση υλικών, τις απαιτήσεις εξοπλισμού, τις συνθήκες διεργασίας κ.λπ. Ακολουθεί μια απλή εξήγηση και σύγκριση αυτών των τριών τεχνολογιών.
1. LPCVD (Χαμηλής Πίεσης CVD)
Αρχή: Μια διεργασία CVD υπό συνθήκες χαμηλής πίεσης. Η αρχή της είναι η έγχυση του αερίου αντίδρασης στον θάλαμο αντίδρασης υπό κενό ή περιβάλλον χαμηλής πίεσης, η αποσύνθεση ή η αντίδραση του αερίου σε υψηλή θερμοκρασία και ο σχηματισμός μιας στερεάς μεμβράνης που εναποτίθεται στην επιφάνεια του υποστρώματος. Δεδομένου ότι η χαμηλή πίεση μειώνει τη σύγκρουση και την αναταραχή των αερίων, βελτιώνεται η ομοιομορφία και η ποιότητα της μεμβράνης. Η LPCVD χρησιμοποιείται ευρέως σε διοξείδιο του πυριτίου (LTO TEOS), νιτρίδιο του πυριτίου (Si3N4), πολυπυριτίου (POLY), φωσφοπυριτικό γυαλί (BSG), βοριοφωσφοπυριτικό γυαλί (BPSG), προσμιγμένο πολυπυριτίου, γραφένιο, νανοσωλήνες άνθρακα και άλλες μεμβράνες.
Χαρακτηριστικά:
▪ Θερμοκρασία διεργασίας: συνήθως μεταξύ 500~900°C, η θερμοκρασία διεργασίας είναι σχετικά υψηλή.
▪ Εύρος πίεσης αερίου: περιβάλλον χαμηλής πίεσης 0,1~10 Torr;
▪ Ποιότητα φιλμ: υψηλή ποιότητα, καλή ομοιομορφία, καλή πυκνότητα και λίγα ελαττώματα.
▪ Ρυθμός εναπόθεσης: αργός ρυθμός εναπόθεσης;
▪ Ομοιομορφία: κατάλληλο για υποστρώματα μεγάλου μεγέθους, ομοιόμορφη εναπόθεση.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα:
▪ Μπορεί να εναποθέσει πολύ ομοιόμορφες και πυκνές μεμβράνες.
▪ Αποδίδει καλά σε υποστρώματα μεγάλου μεγέθους, κατάλληλο για μαζική παραγωγή.
▪ Χαμηλό κόστος;
▪ Υψηλή θερμοκρασία, δεν είναι κατάλληλο για υλικά ευαίσθητα στη θερμότητα.
▪ Ο ρυθμός εναπόθεσης είναι αργός και η απόδοση είναι σχετικά χαμηλή.
2. PECVD (Ενισχυμένη Καρδιαγγειακή Νόσος με Πλάσμα)
Αρχή: Χρήση πλάσματος για την ενεργοποίηση αντιδράσεων αέριας φάσης σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, ιονισμό και αποσύνθεση των μορίων στο αέριο αντίδρασης και στη συνέχεια εναπόθεση λεπτών μεμβρανών στην επιφάνεια του υποστρώματος. Η ενέργεια του πλάσματος μπορεί να μειώσει σημαντικά τη θερμοκρασία που απαιτείται για την αντίδραση και έχει ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών. Μπορούν να παρασκευαστούν διάφορες μεταλλικές μεμβράνες, ανόργανες μεμβράνες και οργανικές μεμβράνες.
Χαρακτηριστικά:
▪ Θερμοκρασία διεργασίας: συνήθως μεταξύ 200~400°C, η θερμοκρασία είναι σχετικά χαμηλή.
▪ Εύρος πίεσης αερίου: συνήθως από εκατοντάδες mTorr έως αρκετά Torr.
▪ Ποιότητα φιλμ: αν και η ομοιομορφία του φιλμ είναι καλή, η πυκνότητα και η ποιότητα του φιλμ δεν είναι τόσο καλές όσο του LPCVD λόγω ελαττωμάτων που μπορεί να εισαχθούν από το πλάσμα.
▪ Ρυθμός εναπόθεσης: υψηλός ρυθμός, υψηλή παραγωγική απόδοση;
▪ Ομοιομορφία: ελαφρώς κατώτερη από το LPCVD σε υποστρώματα μεγάλου μεγέθους.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα:
▪ Οι λεπτές μεμβράνες μπορούν να εναποτεθούν σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, κατάλληλες για υλικά ευαίσθητα στη θερμότητα.
▪ Γρήγορη ταχύτητα εναπόθεσης, κατάλληλη για αποτελεσματική παραγωγή.
▪ Ευέλικτη διαδικασία, οι ιδιότητες της μεμβράνης μπορούν να ελεγχθούν ρυθμίζοντας τις παραμέτρους του πλάσματος.
▪ Το πλάσμα μπορεί να προκαλέσει ελαττώματα στην μεμβράνη, όπως οπές ή ανομοιομορφία.
▪ Σε σύγκριση με το LPCVD, η πυκνότητα και η ποιότητα του φιλμ είναι ελαφρώς χειρότερες.
3. HDP-CVD (CVD με πλάσμα υψηλής πυκνότητας)
Αρχή: Μια ειδική τεχνολογία PECVD. Η HDP-CVD (γνωστή και ως ICP-CVD) μπορεί να παράγει υψηλότερη πυκνότητα και ποιότητα πλάσματος από τον παραδοσιακό εξοπλισμό PECVD σε χαμηλότερες θερμοκρασίες εναπόθεσης. Επιπλέον, η HDP-CVD παρέχει σχεδόν ανεξάρτητο έλεγχο ροής ιόντων και ενέργειας, βελτιώνοντας τις δυνατότητες πλήρωσης τάφρων ή οπών για απαιτητική εναπόθεση φιλμ, όπως αντιανακλαστικές επιστρώσεις, εναπόθεση υλικών με χαμηλή διηλεκτρική σταθερά κ.λπ.
Χαρακτηριστικά:
▪ Θερμοκρασία διεργασίας: θερμοκρασία δωματίου έως 300℃, η θερμοκρασία διεργασίας είναι πολύ χαμηλή.
▪ Εύρος πίεσης αερίου: μεταξύ 1 και 100 mTorr, χαμηλότερη από την PECVD.
▪ Ποιότητα φιλμ: υψηλή πυκνότητα πλάσματος, υψηλή ποιότητα φιλμ, καλή ομοιομορφία;
▪ Ρυθμός εναπόθεσης: ο ρυθμός εναπόθεσης είναι μεταξύ LPCVD και PECVD, ελαφρώς υψηλότερος από τον LPCVD.
▪ Ομοιομορφία: λόγω του πλάσματος υψηλής πυκνότητας, η ομοιομορφία της μεμβράνης είναι εξαιρετική, κατάλληλη για επιφάνειες υποστρώματος πολύπλοκου σχήματος.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα:
▪ Ικανό να εναποθέτει φιλμ υψηλής ποιότητας σε χαμηλότερες θερμοκρασίες, πολύ κατάλληλο για υλικά ευαίσθητα στη θερμότητα.
▪ Εξαιρετική ομοιομορφία, πυκνότητα και λεία επιφάνεια φιλμ.
▪ Η υψηλότερη πυκνότητα πλάσματος βελτιώνει την ομοιομορφία εναπόθεσης και τις ιδιότητες του φιλμ.
▪ Πολύπλοκος εξοπλισμός και υψηλότερο κόστος.
▪ Η ταχύτητα εναπόθεσης είναι αργή και η υψηλότερη ενέργεια πλάσματος μπορεί να προκαλέσει μικρή ζημιά.
Καλωσορίζουμε πελάτες από όλο τον κόσμο να μας επισκεφτούν για περαιτέρω συζήτηση!
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
Ώρα δημοσίευσης: 03-12-2024