Dépôt chimique en phase vapeur(MCV)est la technologie la plus largement utilisée dans l'industrie des semi-conducteurs pour déposer une variété de matériaux, y compris une large gamme de matériaux isolants, la plupart des matériaux métalliques et des alliages métalliques.
Le CVD est une technologie traditionnelle de préparation de couches minces. Son principe consiste à utiliser des précurseurs gazeux pour décomposer certains de leurs composants par des réactions chimiques entre atomes et molécules, puis former une couche mince sur le substrat. Les caractéristiques fondamentales du CVD sont : des modifications chimiques (réactions chimiques ou décomposition thermique) ; tous les matériaux du film proviennent de sources externes ; les réactifs doivent participer à la réaction sous forme gazeuse.
Le dépôt chimique en phase vapeur à basse pression (LPCVD), le dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PECVD) et le dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma à haute densité (HDP-CVD) sont trois technologies CVD courantes, qui présentent des différences significatives en termes de dépôt de matériaux, d'exigences en matière d'équipement, de conditions de processus, etc. Ce qui suit est une explication simple et une comparaison de ces trois technologies.
1. LPCVD (CVD basse pression)
Principe : Procédé CVD à basse pression. Son principe consiste à injecter le gaz de réaction dans la chambre de réaction sous vide ou à basse pression, à le décomposer ou à le faire réagir à haute température et à former un film solide déposé à la surface du substrat. La basse pression réduisant les collisions et les turbulences des gaz, l'uniformité et la qualité du film sont améliorées. Le LPCVD est largement utilisé dans le dioxyde de silicium (LTO TEOS), le nitrure de silicium (Si3N4), le polysilicium (POLY), le verre phosphosilicate (BSG), le verre borophosphosilicate (BPSG), le polysilicium dopé, le graphène, les nanotubes de carbone et d'autres films.
Caractéristiques:
▪ Température du processus : généralement comprise entre 500 et 900 °C, la température du processus est relativement élevée ;
▪ Plage de pression du gaz : environnement basse pression de 0,1 à 10 Torr ;
▪ Qualité du film : haute qualité, bonne uniformité, bonne densité et peu de défauts ;
▪ Taux de dépôt : taux de dépôt lent ;
▪ Uniformité : convient aux substrats de grande taille, dépôt uniforme ;
Avantages et inconvénients :
▪ Peut déposer des films très uniformes et denses ;
▪ Fonctionne bien sur des substrats de grande taille, adapté à la production de masse ;
▪ Faible coût;
▪ Haute température, ne convient pas aux matériaux sensibles à la chaleur ;
▪ Le taux de dépôt est lent et le rendement est relativement faible.
2. PECVD (CVD amélioré par plasma)
Principe : Utiliser le plasma pour activer des réactions en phase gazeuse à basse température, ioniser et décomposer les molécules du gaz de réaction, puis déposer des couches minces à la surface du substrat. L'énergie du plasma permet de réduire considérablement la température requise pour la réaction et offre un large éventail d'applications. Différents films métalliques, inorganiques et organiques peuvent être préparés.
Caractéristiques:
▪ Température du processus : généralement comprise entre 200 et 400 °C, la température est relativement basse ;
▪ Plage de pression du gaz : généralement de quelques centaines de mTorr à plusieurs Torr ;
▪ Qualité du film : bien que l'uniformité du film soit bonne, la densité et la qualité du film ne sont pas aussi bonnes que celles du LPCVD en raison des défauts qui peuvent être introduits par le plasma ;
▪ Taux de dépôt : taux élevé, efficacité de production élevée ;
▪ Uniformité : légèrement inférieure au LPCVD sur des substrats de grande taille ;
Avantages et inconvénients :
▪ Des films minces peuvent être déposés à des températures plus basses, adaptés aux matériaux sensibles à la chaleur ;
▪ Vitesse de dépôt rapide, adaptée à une production efficace ;
▪ Procédé flexible, les propriétés du film peuvent être contrôlées en ajustant les paramètres du plasma ;
▪ Le plasma peut introduire des défauts de film tels que des trous d’épingle ou une non-uniformité ;
▪ Par rapport au LPCVD, la densité et la qualité du film sont légèrement inférieures.
3. HDP-CVD (CVD plasma haute densité)
Principe : Technologie PECVD spécifique. Le HDP-CVD (également appelé ICP-CVD) permet de produire un plasma de meilleure densité et de meilleure qualité que les équipements PECVD traditionnels, à des températures de dépôt plus basses. De plus, le HDP-CVD offre un contrôle quasi indépendant du flux ionique et de l'énergie, améliorant ainsi les capacités de remplissage des tranchées ou des trous pour les dépôts de films exigeants, tels que les revêtements antireflets, les dépôts de matériaux à faible constante diélectrique, etc.
Caractéristiques:
▪ Température du processus : température ambiante à 300℃, la température du processus est très basse ;
▪ Plage de pression du gaz : entre 1 et 100 mTorr, inférieure au PECVD ;
▪ Qualité du film : haute densité de plasma, haute qualité du film, bonne uniformité ;
▪ Taux de dépôt : le taux de dépôt se situe entre le LPCVD et le PECVD, légèrement supérieur au LPCVD ;
▪ Uniformité : grâce au plasma haute densité, l'uniformité du film est excellente, adaptée aux surfaces de substrat de forme complexe ;
Avantages et inconvénients :
▪ Capable de déposer des films de haute qualité à des températures plus basses, très adapté aux matériaux sensibles à la chaleur ;
▪ Excellente uniformité du film, densité et douceur de surface ;
▪ Une densité de plasma plus élevée améliore l’uniformité du dépôt et les propriétés du film ;
▪ Équipement compliqué et coût plus élevé ;
▪ La vitesse de dépôt est lente et une énergie plasma plus élevée peut provoquer une petite quantité de dommages.
Bienvenue à tous les clients du monde entier pour nous rendre visite pour une discussion plus approfondie !
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
Date de publication : 03/12/2024