Kjemisk dampavsetning(CVD)er den mest brukte teknologien i halvlederindustrien for avsetning av en rekke materialer, inkludert et bredt spekter av isolasjonsmaterialer, de fleste metallmaterialer og metalllegeringsmaterialer.
CVD er en tradisjonell tynnfilmfremstillingsteknologi. Prinsippet er å bruke gassformige forløpere til å dekomponere visse komponenter i forløperen gjennom kjemiske reaksjoner mellom atomer og molekyler, og deretter danne en tynn film på substratet. De grunnleggende egenskapene til CVD er: kjemiske endringer (kjemiske reaksjoner eller termisk dekomponering); alle materialer i filmen kommer fra eksterne kilder; reaktantene må delta i reaksjonen i form av gassfase.
Lavtrykkskjemisk dampavsetning (LPCVD), plasmaforsterket kjemisk dampavsetning (PECVD) og høydensitetsplasmakjemisk dampavsetning (HDP-CVD) er tre vanlige CVD-teknologier, som har betydelige forskjeller i materialavsetning, utstyrskrav, prosessforhold, osv. Følgende er en enkel forklaring og sammenligning av disse tre teknologiene.
1. LPCVD (lavtrykks-CVD)
Prinsipp: En CVD-prosess under lavtrykksforhold. Prinsippet er å injisere reaksjonsgassen i reaksjonskammeret under vakuum eller lavtrykksmiljø, dekomponere eller reagere gassen ved høy temperatur, og danne en fast film som avsettes på substratoverflaten. Siden det lave trykket reduserer gasskollisjon og turbulens, forbedres filmens ensartethet og kvalitet. LPCVD er mye brukt i silisiumdioksid (LTO TEOS), silisiumnitrid (Si3N4), polysilisium (POLY), fosfosilikatglass (BSG), borfosfosilikatglass (BPSG), dopet polysilisium, grafen, karbonnanorør og andre filmer.
Funksjoner:
▪ Prosesstemperatur: vanligvis mellom 500–900 °C, prosesstemperaturen er relativt høy;
▪ Gasstrykkområde: lavtrykksmiljø på 0,1~10 Torr;
▪ Filmkvalitet: høy kvalitet, god ensartethet, god tetthet og få defekter;
▪ Avsetningshastighet: langsom avsetningshastighet;
▪ Jevnhet: egnet for store underlag, jevn avsetning;
Fordeler og ulemper:
▪ Kan avsette svært ensartede og tette filmer;
▪ Fungerer bra på store underlag, egnet for masseproduksjon;
▪ Lav kostnad;
▪ Høy temperatur, ikke egnet for varmefølsomme materialer;
▪ Avsetningshastigheten er lav og produksjonen er relativt lav.
2. PECVD (Plasmaforsterket CVD)
Prinsipp: Bruk plasma til å aktivere gassfasereaksjoner ved lavere temperaturer, ionisere og dekomponere molekylene i reaksjonsgassen, og deretter avsette tynne filmer på substratoverflaten. Plasmaenergien kan redusere temperaturen som kreves for reaksjonen betraktelig, og har et bredt spekter av bruksområder. Ulike metallfilmer, uorganiske filmer og organiske filmer kan fremstilles.
Funksjoner:
▪ Prosesstemperatur: vanligvis mellom 200–400 °C, temperaturen er relativt lav;
▪ Gasstrykkområde: vanligvis hundrevis av mTorr til flere Torr;
▪ Filmkvalitet: Selv om filmens ensartethet er god, er ikke filmens tetthet og kvalitet like god som LPCVD på grunn av defekter som kan oppstå ved plasma;
▪ Avsetningshastighet: høy hastighet, høy produksjonseffektivitet;
▪ Ensartethet: litt dårligere enn LPCVD på store underlag;
Fordeler og ulemper:
▪ Tynne filmer kan avsettes ved lavere temperaturer, egnet for varmefølsomme materialer;
▪ Rask avsetningshastighet, egnet for effektiv produksjon;
▪ Fleksibel prosess, filmegenskaper kan kontrolleres ved å justere plasmaparametrene;
▪ Plasma kan føre til filmdefekter som nålehull eller ujevnhet;
▪ Sammenlignet med LPCVD er filmtettheten og kvaliteten litt dårligere.
3. HDP-CVD (Høydensitetsplasma-CVD)
Prinsipp: En spesiell PECVD-teknologi. HDP-CVD (også kjent som ICP-CVD) kan produsere høyere plasmatetthet og kvalitet enn tradisjonelt PECVD-utstyr ved lavere avsetningstemperaturer. I tillegg gir HDP-CVD nesten uavhengig ionefluks- og energikontroll, noe som forbedrer grøft- eller hullfyllingsegenskapene for krevende filmavsetning, for eksempel antireflekterende belegg, avsetning av materialer med lav dielektrisk konstant, osv.
Funksjoner:
▪ Prosesstemperatur: romtemperatur til 300 ℃, prosesstemperaturen er svært lav;
▪ Gasstrykkområde: mellom 1 og 100 mTorr, lavere enn PECVD;
▪ Filmkvalitet: høy plasmatetthet, høy filmkvalitet, god ensartethet;
▪ Avsetningsrate: avsetningsraten er mellom LPCVD og PECVD, litt høyere enn LPCVD;
▪ Ensartethet: På grunn av plasma med høy tetthet er filmens ensartethet utmerket, egnet for substratoverflater med komplekse former;
Fordeler og ulemper:
▪ Kan avsette filmer av høy kvalitet ved lavere temperaturer, svært egnet for varmefølsomme materialer;
▪ Utmerket filmjevnhet, tetthet og overflateglatthet;
▪ Høyere plasmatetthet forbedrer avsetningsuniformitet og filmegenskaper;
▪ Komplisert utstyr og høyere kostnader;
▪ Avsetningshastigheten er lav, og høyere plasmaenergi kan forårsake en liten mengde skade.
Velkommen kunder fra hele verden til å besøke oss for en videre diskusjon!
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
Publisert: 03. des. 2024