שקיעת אדים כימית(CVD)היא הטכנולוגיה הנפוצה ביותר בתעשיית המוליכים למחצה להפקדת מגוון חומרים, כולל מגוון רחב של חומרי בידוד, רוב חומרי המתכת וחומרי סגסוגות מתכת.
CVD היא טכנולוגיית הכנת שכבה דקה מסורתית. העיקרון שלה הוא להשתמש בחומרים גזיים כדי לפרק רכיבים מסוימים בחומרים גזיים באמצעות תגובות כימיות בין אטומים ומולקולות, ולאחר מכן ליצור שכבה דקה על המצע. המאפיינים הבסיסיים של CVD הם: שינויים כימיים (תגובות כימיות או פירוק תרמי); כל החומרים בשכבה מגיעים ממקורות חיצוניים; המגיבים חייבים להשתתף בתגובה בצורת פאזה גזית.
שקיעת אדים כימית בלחץ נמוך (LPCVD), שקיעת אדים כימית משופרת בפלזמה (PECVD) ושקיעת אדים כימית בפלזמה בצפיפות גבוהה (HDP-CVD) הן שלוש טכנולוגיות CVD נפוצות, שיש להן הבדלים משמעותיים בשקיעת החומר, דרישות הציוד, תנאי התהליך וכו'. להלן הסבר פשוט והשוואה של שלוש הטכנולוגיות הללו.
1. LPCVD (CVD בלחץ נמוך)
עיקרון: תהליך CVD בתנאי לחץ נמוכים. העיקרון שלו הוא להזריק את גז התגובה לתא התגובה תחת ואקום או סביבת לחץ נמוך, לפרק או להגיב הגז בטמפרטורה גבוהה, וליצור שכבה מוצקה המופקדת על פני המצע. מכיוון שהלחץ הנמוך מפחית את התנגשות הגז והטורבולנציה, האחידות ואיכות הסרט משתפרות. LPCVD נמצא בשימוש נרחב בסיליקון דיאוקסיד (LTO TEOS), סיליקון ניטריד (Si3N4), פוליסיליקון (POLY), זכוכית פוספוסיליקט (BSG), זכוכית בורופוספוסיליקט (BPSG), פוליסיליקון מסומם, גרפן, ננו-צינוריות פחמן וסרטים אחרים.
תכונות:
▪ טמפרטורת תהליך: בדרך כלל בין 500~900 מעלות צלזיוס, טמפרטורת התהליך גבוהה יחסית;
▪ טווח לחץ גז: סביבת לחץ נמוכה של 0.1~10 טור;
▪ איכות הסרט: איכות גבוהה, אחידות טובה, צפיפות טובה ומעט פגמים;
▪ קצב שקיעה: קצב שקיעה איטי;
▪ אחידות: מתאים למצעים גדולים, שיקוע אחיד;
יתרונות וחסרונות:
▪ יכול להצטבר בשכבות אחידות וצפופות מאוד;
▪ מתפקד היטב על מצעים גדולים, מתאים לייצור המוני;
▪ עלות נמוכה;
▪ טמפרטורה גבוהה, לא מתאים לחומרים רגישים לחום;
▪ קצב השקיעה איטי והתפוקה נמוכה יחסית.
2. PECVD (CVD משופר פלזמה)
עיקרון: שימוש בפלזמה להפעלת תגובות פאזה גזית בטמפרטורות נמוכות יותר, יינון ופירוק המולקולות בגז התגובה, ולאחר מכן הפקדת שכבות דקות על פני המצע. אנרגיית הפלזמה יכולה להפחית משמעותית את הטמפרטורה הנדרשת לתגובה, ויש לה מגוון רחב של יישומים. ניתן להכין מגוון שכבות מתכת, שכבות אנאורגניות ושכבות אורגניות.
תכונות:
▪ טמפרטורת תהליך: בדרך כלל בין 200~400 מעלות צלזיוס, הטמפרטורה נמוכה יחסית;
▪ טווח לחץ גז: בדרך כלל מאות מיליטורי עד כמה טור;
▪ איכות הסרט: למרות שאחידות הסרט טובה, צפיפותו ואיכותו אינן טובות כמו LPCVD עקב פגמים שעלולים להיגרם על ידי פלזמה;
▪ קצב שקיעת חומרים: קצב גבוה, יעילות ייצור גבוהה;
▪ אחידות: מעט פחותה מ-LPCVD על מצעים גדולים;
יתרונות וחסרונות:
▪ ניתן להצטבר בשכבות דקות בטמפרטורות נמוכות יותר, מתאים לחומרים רגישים לחום;
▪ מהירות השקיעה מהירה, מתאימה לייצור יעיל;
▪ תהליך גמיש, ניתן לשלוט בתכונות הסרט על ידי התאמת פרמטרי הפלזמה;
▪ פלזמה עלולה להכניס פגמי שכבה כגון חורים או חוסר אחידות;
▪ בהשוואה ל-LPCVD, צפיפות הסרט ואיכותו מעט גרועות יותר.
3. HDP-CVD (CVD בפלזמה בצפיפות גבוהה)
עיקרון: טכנולוגיית PECVD מיוחדת. HDP-CVD (הידועה גם בשם ICP-CVD) יכולה לייצר צפיפות פלזמה ואיכות גבוהה יותר בהשוואה לציוד PECVD מסורתי בטמפרטורות שיקוע נמוכות יותר. בנוסף, HDP-CVD מספק בקרת שטף יונים ואנרגיה כמעט עצמאית, ומשפר את יכולות מילוי התעלות או החורים עבור שיקוע סרטים תובעני, כגון ציפויים נוגדי השתקפות, שיקוע חומרים עם קבוע דיאלקטרי נמוך וכו'.
תכונות:
▪ טמפרטורת תהליך: מטמפרטורת החדר עד 300 מעלות צלזיוס, טמפרטורת התהליך נמוכה מאוד;
▪ טווח לחץ גז: בין 1 ל-100 מיליטור, נמוך מ-PECVD;
▪ איכות הסרט: צפיפות פלזמה גבוהה, איכות סרט גבוהה, אחידות טובה;
▪ קצב שקיעה: קצב השקיעה נמצא בין LPCVD ל-PECVD, מעט גבוה יותר מ-LPCVD;
▪ אחידות: הודות לפלזמה בצפיפות גבוהה, אחידות הסרט מצוינת, ומתאימה למשטחי מצע בעלי צורות מורכבות;
יתרונות וחסרונות:
▪ מסוגל להטמיע סרטים באיכות גבוהה בטמפרטורות נמוכות יותר, מתאים מאוד לחומרים רגישים לחום;
▪ אחידות, צפיפות וחלקות פני השטח מצוינות של שכבת הצילום;
▪ צפיפות פלזמה גבוהה יותר משפרת את אחידות השיקוע ואת תכונות הסרט;
▪ ציוד מסובך ועלות גבוהה יותר;
▪ מהירות השקיעה איטית, ואנרגיית פלזמה גבוהה יותר עשויה לגרום לכמות קטנה של נזק.
ברוכים הבאים לכל לקוחות מכל רחבי העולם לבקר אותנו לדיון נוסף!
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
זמן פרסום: 3 בדצמבר 2024