Chemische dampafzetting(CVD)Het is de meest gebruikte technologie in de halfgeleiderindustrie voor het afzetten van diverse materialen, waaronder een breed scala aan isolatiematerialen, de meeste metalen materialen en metaallegeringen.
CVD is een traditionele technologie voor de bereiding van dunne films. Het principe is gebaseerd op het gebruik van gasvormige voorlopers om bepaalde componenten in de voorloper te ontbinden door middel van chemische reacties tussen atomen en moleculen, waarna een dunne film op het substraat wordt gevormd. De belangrijkste kenmerken van CVD zijn: chemische veranderingen (chemische reacties of thermische ontbinding); alle materialen in de film zijn afkomstig van externe bronnen; de reactanten moeten in gasvorm aan de reactie deelnemen.
Lagedruk chemische dampafzetting (LPCVD), plasma-ondersteunde chemische dampafzetting (PECVD) en hogedichtheid plasma chemische dampafzetting (HDP-CVD) zijn drie veelgebruikte CVD-technologieën, die aanzienlijke verschillen vertonen in materiaalafzetting, apparatuurvereisten, procesomstandigheden, enzovoort. Hieronder volgt een eenvoudige uitleg en vergelijking van deze drie technologieën.
1. LPCVD (lage druk CVD)
Principe: Een CVD-proces onder lage druk. Het principe is dat het reactiegas in de reactiekamer wordt geïnjecteerd onder vacuüm of lage druk, waarna het gas door hoge temperatuur ontleedt of reageert en een vaste film vormt die op het substraatoppervlak wordt afgezet. Omdat de lage druk gasbotsingen en turbulentie vermindert, worden de uniformiteit en kwaliteit van de film verbeterd. LPCVD wordt veel gebruikt voor films van siliciumdioxide (LTO TEOS), siliciumnitride (Si3N4), polysilicium (POLY), fosfosilicaatglas (BSG), borofosfosilicaatglas (BPSG), gedoteerd polysilicium, grafeen, koolstofnanobuisjes en andere materialen.
Functies:
▪ Procestemperatuur: meestal tussen 500 en 900 °C, de procestemperatuur is relatief hoog;
▪ Gasdrukbereik: lage drukomgeving van 0,1~10 Torr;
▪ Filmkwaliteit: hoge kwaliteit, goede uniformiteit, goede dichtheid en weinig defecten;
▪ Afzettingssnelheid: lage afzettingssnelheid;
▪ Uniformiteit: geschikt voor grote substraten, uniforme afzetting;
Voordelen en nadelen:
▪ Kan zeer uniforme en dichte films afzetten;
▪ Presteert goed op grote substraten, geschikt voor massaproductie;
▪ Lage kosten;
▪ Hoge temperatuur, niet geschikt voor warmtegevoelige materialen;
▪ De afzettingssnelheid is laag en de output is relatief gering.
2. PECVD (Plasma Enhanced CVD)
Principe: Plasma wordt gebruikt om gasfasereacties bij lagere temperaturen te activeren, de moleculen in het reactiegas te ioniseren en te ontbinden, en vervolgens dunne films op het substraatoppervlak af te zetten. De energie van plasma kan de voor de reactie benodigde temperatuur aanzienlijk verlagen en heeft een breed scala aan toepassingen. Diverse metaalfilms, anorganische films en organische films kunnen hiermee worden vervaardigd.
Functies:
▪ Procestemperatuur: meestal tussen 200 en 400 °C, de temperatuur is relatief laag;
▪ Gasdrukbereik: meestal honderden mTorr tot enkele Torr;
▪ Filmkwaliteit: hoewel de filmuniformiteit goed is, zijn de dichtheid en kwaliteit van de film niet zo goed als bij LPCVD vanwege defecten die door het plasma kunnen worden geïntroduceerd;
▪ Afzettingssnelheid: hoge snelheid, hoge productie-efficiëntie;
▪ Uniformiteit: iets minder goed dan LPCVD op grote substraten;
Voordelen en nadelen:
▪ Dunne films kunnen bij lagere temperaturen worden afgezet, wat geschikt is voor warmtegevoelige materialen;
▪ Hoge afzettingssnelheid, geschikt voor efficiënte productie;
▪ Flexibel proces, filmeigenschappen kunnen worden geregeld door de plasmaparameters aan te passen;
▪ Plasma kan filmdefecten veroorzaken, zoals gaatjes of ongelijkmatigheden;
▪ In vergelijking met LPCVD zijn de filmdichtheid en -kwaliteit iets minder.
3. HDP-CVD (High Density Plasma CVD)
Principe: Een speciale PECVD-technologie. HDP-CVD (ook bekend als ICP-CVD) kan een hogere plasmadichtheid en -kwaliteit produceren dan traditionele PECVD-apparatuur bij lagere afzettingstemperaturen. Bovendien biedt HDP-CVD vrijwel onafhankelijke controle over de ionenflux en -energie, waardoor de mogelijkheden voor het vullen van sleuven of gaten bij veeleisende filmafzettingen, zoals antireflectiecoatings, afzetting van materialen met een lage diëlektrische constante, enzovoort, worden verbeterd.
Functies:
▪ Procestemperatuur: van kamertemperatuur tot 300℃, de procestemperatuur is zeer laag;
▪ Gasdrukbereik: tussen 1 en 100 mTorr, lager dan bij PECVD;
▪ Filmkwaliteit: hoge plasmadichtheid, hoge filmkwaliteit, goede uniformiteit;
▪ Afzettingssnelheid: de afzettingssnelheid ligt tussen die van LPCVD en PECVD, en is iets hoger dan die van LPCVD;
▪ Uniformiteit: dankzij het plasma met hoge dichtheid is de filmuniformiteit uitstekend, waardoor de film geschikt is voor substraatoppervlakken met complexe vormen;
Voordelen en nadelen:
▪ Geschikt voor het afzetten van hoogwaardige films bij lagere temperaturen, zeer geschikt voor warmtegevoelige materialen;
▪ Uitstekende filmuniformiteit, dichtheid en gladheid van het oppervlak;
▪ Een hogere plasmadichtheid verbetert de uniformiteit van de afzetting en de filmeigenschappen;
▪ Ingewikkelde apparatuur en hogere kosten;
▪ De afzettingssnelheid is laag en een hogere plasma-energie kan een kleine hoeveelheid schade veroorzaken.
Wij verwelkomen klanten van over de hele wereld om ons te bezoeken voor een verder gesprek!
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
Geplaatst op: 3 december 2024