रासायनिक वाष्प जमाव(सीवीडी)यह अर्धचालक उद्योग में विभिन्न प्रकार की सामग्रियों को जमा करने के लिए सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली तकनीक है, जिसमें इन्सुलेटिंग सामग्रियों की एक विस्तृत श्रृंखला, अधिकांश धातु सामग्री और धातु मिश्र धातु सामग्री शामिल हैं।
CVD एक पारंपरिक पतली फिल्म तैयार करने की तकनीक है। इसका सिद्धांत गैसीय अग्रदूतों का उपयोग करके परमाणुओं और अणुओं के बीच रासायनिक प्रतिक्रियाओं के माध्यम से अग्रदूत में कुछ घटकों को विघटित करना है, और फिर सब्सट्रेट पर एक पतली फिल्म बनाना है। CVD की मूल विशेषताएं हैं: रासायनिक परिवर्तन (रासायनिक प्रतिक्रिया या थर्मल अपघटन); फिल्म में सभी सामग्री बाहरी स्रोतों से आती हैं; अभिकारकों को गैस चरण के रूप में प्रतिक्रिया में भाग लेना चाहिए।
निम्न दाब रासायनिक वाष्प निक्षेपण (एलपीसीवीडी), प्लाज्मा संवर्धित रासायनिक वाष्प निक्षेपण (पीईसीवीडी) और उच्च घनत्व प्लाज्मा रासायनिक वाष्प निक्षेपण (एचडीपी-सीवीडी) तीन सामान्य सीवीडी प्रौद्योगिकियां हैं, जिनमें सामग्री निक्षेपण, उपकरण आवश्यकताओं, प्रक्रिया स्थितियों आदि में महत्वपूर्ण अंतर हैं। निम्नलिखित इन तीन प्रौद्योगिकियों की एक सरल व्याख्या और तुलना है।
1. एलपीसीवीडी (निम्न दाब सीवीडी)
सिद्धांत: कम दबाव की स्थिति में एक CVD प्रक्रिया। इसका सिद्धांत वैक्यूम या कम दबाव वाले वातावरण में प्रतिक्रिया कक्ष में प्रतिक्रिया गैस को इंजेक्ट करना, उच्च तापमान द्वारा गैस को विघटित या प्रतिक्रिया करना और सब्सट्रेट सतह पर जमा एक ठोस फिल्म बनाना है। चूंकि कम दबाव गैस की टक्कर और अशांति को कम करता है, इसलिए फिल्म की एकरूपता और गुणवत्ता में सुधार होता है। LPCVD का व्यापक रूप से सिलिकॉन डाइऑक्साइड (LTO TEOS), सिलिकॉन नाइट्राइड (Si3N4), पॉलीसिलिकॉन (POLY), फॉस्फोसिलिकेट ग्लास (BSG), बोरोफॉस्फोसिलिकेट ग्लास (BPSG), डोप्ड पॉलीसिलिकॉन, ग्रेफीन, कार्बन नैनोट्यूब और अन्य फिल्मों में उपयोग किया जाता है।
विशेषताएँ:
▪ प्रक्रिया तापमान: आमतौर पर 500 ~ 900 डिग्री सेल्सियस के बीच, प्रक्रिया तापमान अपेक्षाकृत अधिक होता है;
▪ गैस दबाव सीमा: 0.1 ~ 10 टोर का कम दबाव वातावरण;
▪ फिल्म की गुणवत्ता: उच्च गुणवत्ता, अच्छी एकरूपता, अच्छा घनत्व, और कुछ दोष;
▪ जमाव दर: धीमी जमाव दर;
▪ एकरूपता: बड़े आकार के सब्सट्रेट, एकसमान जमाव के लिए उपयुक्त;
फायदे और नुकसान:
▪ बहुत समान और सघन फिल्में जमा कर सकते हैं;
▪ बड़े आकार के सबस्ट्रेट्स पर अच्छा प्रदर्शन करता है, बड़े पैमाने पर उत्पादन के लिए उपयुक्त है;
▪ कम लागत;
▪ उच्च तापमान, गर्मी-संवेदनशील सामग्रियों के लिए उपयुक्त नहीं;
▪ जमाव की दर धीमी है और उत्पादन अपेक्षाकृत कम है।
2. पीईसीवीडी (प्लाज्मा एन्हांस्ड सी.वी.डी.)
सिद्धांत: कम तापमान पर गैस चरण प्रतिक्रियाओं को सक्रिय करने के लिए प्लाज्मा का उपयोग करें, प्रतिक्रिया गैस में अणुओं को आयनित और विघटित करें, और फिर सब्सट्रेट सतह पर पतली फिल्में जमा करें। प्लाज्मा की ऊर्जा प्रतिक्रिया के लिए आवश्यक तापमान को बहुत कम कर सकती है, और इसके अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला है। विभिन्न धातु फिल्में, अकार्बनिक फिल्में और कार्बनिक फिल्में तैयार की जा सकती हैं।
विशेषताएँ:
▪ प्रक्रिया तापमान: आमतौर पर 200 ~ 400 डिग्री सेल्सियस के बीच, तापमान अपेक्षाकृत कम है;
▪ गैस दबाव सीमा: आमतौर पर सैकड़ों mTorr से लेकर कई Torr तक;
▪ फिल्म की गुणवत्ता: हालांकि फिल्म की एकरूपता अच्छी है, लेकिन प्लाज्मा द्वारा उत्पन्न दोषों के कारण फिल्म का घनत्व और गुणवत्ता एलपीसीवीडी जितनी अच्छी नहीं है;
▪ जमाव दर: उच्च दर, उच्च उत्पादन दक्षता;
▪ एकरूपता: बड़े आकार के सबस्ट्रेट्स पर एलपीसीवीडी से थोड़ा कमतर;
फायदे और नुकसान:
▪ पतली फिल्मों को कम तापमान पर जमा किया जा सकता है, जो गर्मी-संवेदनशील सामग्रियों के लिए उपयुक्त हैं;
▪ तेज़ जमाव गति, कुशल उत्पादन के लिए उपयुक्त;
▪ लचीली प्रक्रिया, प्लाज्मा मापदंडों को समायोजित करके फिल्म गुणों को नियंत्रित किया जा सकता है;
▪ प्लाज्मा फिल्म में पिनहोल या असमानता जैसे दोष उत्पन्न कर सकता है;
▪ एल.पी.सी.वी.डी. की तुलना में, फिल्म का घनत्व और गुणवत्ता थोड़ी खराब है।
3. एचडीपी-सीवीडी (उच्च घनत्व प्लाज्मा सीवीडी)
सिद्धांत: एक विशेष PECVD तकनीक। HDP-CVD (जिसे ICP-CVD के नाम से भी जाना जाता है) कम जमाव तापमान पर पारंपरिक PECVD उपकरणों की तुलना में उच्च प्लाज्मा घनत्व और गुणवत्ता का उत्पादन कर सकता है। इसके अलावा, HDP-CVD लगभग स्वतंत्र आयन प्रवाह और ऊर्जा नियंत्रण प्रदान करता है, जो एंटी-रिफ्लेक्टिव कोटिंग्स, कम डाइइलेक्ट्रिक निरंतर सामग्री जमाव आदि जैसे मांग वाले फिल्म जमाव के लिए खाई या छेद भरने की क्षमताओं में सुधार करता है।
विशेषताएँ:
▪ प्रक्रिया तापमान: कमरे के तापमान 300 ℃, प्रक्रिया तापमान बहुत कम है;
▪ गैस दबाव सीमा: 1 और 100 mTorr के बीच, PECVD से कम;
▪ फिल्म गुणवत्ता: उच्च प्लाज्मा घनत्व, उच्च फिल्म गुणवत्ता, अच्छी एकरूपता;
▪ जमाव दर: जमाव दर एलपीसीवीडी और पीईसीवीडी के बीच है, एलपीसीवीडी से थोड़ी अधिक;
▪ एकरूपता: उच्च घनत्व वाले प्लाज्मा के कारण, फिल्म की एकरूपता उत्कृष्ट है, जो जटिल आकार के सब्सट्रेट सतहों के लिए उपयुक्त है;
फायदे और नुकसान:
▪ कम तापमान पर उच्च गुणवत्ता वाली फिल्में जमा करने में सक्षम, गर्मी के प्रति संवेदनशील सामग्रियों के लिए बहुत उपयुक्त;
▪ उत्कृष्ट फिल्म एकरूपता, घनत्व और सतह चिकनाई;
▪ उच्च प्लाज्मा घनत्व जमाव की एकरूपता और फिल्म गुणों में सुधार करता है;
▪ जटिल उपकरण और उच्च लागत;
▪ निक्षेपण की गति धीमी है, और उच्च प्लाज़्मा ऊर्जा से थोड़ी मात्रा में क्षति हो सकती है।
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पोस्ट करने का समय: दिसम्बर-03-2024