Depunere chimică de vapori(BCV)este cea mai utilizată tehnologie în industria semiconductorilor pentru depunerea unei varietăți de materiale, inclusiv o gamă largă de materiale izolatoare, majoritatea materialelor metalice și materiale din aliaje metalice.
CVD este o tehnologie tradițională de preparare a peliculelor subțiri. Principiul său este de a utiliza precursori gazoși pentru a descompune anumite componente din precursor prin reacții chimice între atomi și molecule, și apoi de a forma o peliculă subțire pe substrat. Caracteristicile de bază ale CVD sunt: modificări chimice (reacții chimice sau descompunere termică); toate materialele din peliculă provin din surse externe; reactanții trebuie să participe la reacție sub formă de fază gazoasă.
Depunerea chimică de vapori la presiune joasă (LPCVD), depunerea chimică de vapori asistată de plasmă (PECVD) și depunerea chimică de vapori cu plasmă de înaltă densitate (HDP-CVD) sunt trei tehnologii CVD comune, care prezintă diferențe semnificative în ceea ce privește depunerea de materiale, cerințele echipamentelor, condițiile de proces etc. În continuare, se prezintă o explicație simplă și o comparație a acestor trei tehnologii.
1. LPCVD (CVD la presiune joasă)
Principiu: Un proces CVD în condiții de presiune joasă. Principiul său este de a injecta gazul de reacție în camera de reacție sub vid sau în mediu de presiune joasă, de a descompune sau de a reacționa gazul la temperatură ridicată și de a forma o peliculă solidă depusă pe suprafața substratului. Deoarece presiunea joasă reduce coliziunile și turbulențele gazelor, uniformitatea și calitatea peliculei sunt îmbunătățite. LPCVD este utilizat pe scară largă în dioxid de siliciu (LTO TEOS), nitrură de siliciu (Si3N4), polisilicon (POLY), sticlă fosfosilicatică (BSG), sticlă borofosfosilicatică (BPSG), polisilicon dopat, grafen, nanotuburi de carbon și alte pelicule.
Caracteristici:
▪ Temperatura procesului: de obicei între 500~900°C, temperatura procesului este relativ ridicată;
▪ Interval de presiune a gazului: mediu de joasă presiune de 0,1~10 Torr;
▪ Calitatea peliculei: calitate înaltă, uniformitate bună, densitate bună și puține defecte;
▪ Viteză de depunere: viteză lentă de depunere;
▪ Uniformitate: potrivită pentru substraturi de dimensiuni mari, depunere uniformă;
Avantaje și dezavantaje:
▪ Poate depune pelicule foarte uniforme și dense;
▪ Are performanțe bune pe substraturi de dimensiuni mari, potrivit pentru producția de masă;
▪ Cost redus;
▪ Temperatură ridicată, nu este potrivit pentru materiale sensibile la căldură;
▪ Rata de depunere este lentă, iar producția este relativ scăzută.
2. PECVD (CVD îmbunătățită cu plasmă)
Principiu: Se utilizează plasma pentru a activa reacțiile în fază gazoasă la temperaturi mai scăzute, ionizarea și descompunerea moleculelor din gazul de reacție, apoi depunerea de pelicule subțiri pe suprafața substratului. Energia plasmei poate reduce considerabil temperatura necesară reacției și are o gamă largă de aplicații. Se pot prepara diverse pelicule metalice, pelicule anorganice și pelicule organice.
Caracteristici:
▪ Temperatura de proces: de obicei între 200~400°C, temperatura este relativ scăzută;
▪ Interval de presiune a gazului: de obicei de la sute de mTorr până la câțiva Torr;
▪ Calitatea filmului: deși uniformitatea filmului este bună, densitatea și calitatea acestuia nu sunt la fel de bune ca în cazul LPCVD din cauza defectelor care pot fi introduse de plasmă;
▪ Rată de depunere: rată mare, eficiență ridicată a producției;
▪ Uniformitate: ușor inferioară LPCVD pe substraturi de dimensiuni mari;
Avantaje și dezavantaje:
▪ Peliculele subțiri pot fi depuse la temperaturi mai scăzute, potrivite pentru materiale sensibile la căldură;
▪ Viteză mare de depunere, potrivită pentru o producție eficientă;
▪ Proces flexibil, proprietățile peliculei pot fi controlate prin ajustarea parametrilor plasmei;
▪ Plasma poate introduce defecte de film, cum ar fi găuri de ac sau neuniformități;
▪ Comparativ cu LPCVD, densitatea și calitatea filmului sunt puțin mai slabe.
3. HDP-CVD (CVD cu plasmă de înaltă densitate)
Principiu: O tehnologie PECVD specială. HDP-CVD (cunoscută și sub numele de ICP-CVD) poate produce o densitate și o calitate a plasmei mai mari decât echipamentele PECVD tradiționale la temperaturi de depunere mai scăzute. În plus, HDP-CVD oferă un control aproape independent al fluxului de ioni și al energiei, îmbunătățind capacitățile de umplere a șanțurilor sau găurilor pentru depunerile de pelicule solicitante, cum ar fi acoperirile antireflexive, depunerea de materiale cu constantă dielectrică scăzută etc.
Caracteristici:
▪ Temperatura procesului: temperatura camerei până la 300℃, temperatura procesului este foarte scăzută;
▪ Interval de presiune a gazului: între 1 și 100 mTorr, mai mic decât PECVD;
▪ Calitatea filmului: densitate mare a plasmei, calitate ridicată a filmului, uniformitate bună;
▪ Rata de depunere: rata de depunere este între LPCVD și PECVD, puțin mai mare decât cea a LPCVD;
▪ Uniformitate: datorită plasmei de înaltă densitate, uniformitatea peliculei este excelentă, potrivită pentru suprafețe de substrat cu forme complexe;
Avantaje și dezavantaje:
▪ Capabil să depună pelicule de înaltă calitate la temperaturi mai scăzute, foarte potrivit pentru materiale sensibile la căldură;
▪ Uniformitate excelentă a peliculei, densitate și netezime a suprafeței;
▪ Densitatea mai mare a plasmei îmbunătățește uniformitatea depunerii și proprietățile peliculei;
▪ Echipamente complicate și costuri mai mari;
▪ Viteza de depunere este lentă, iar o energie plasmatică mai mare poate introduce o cantitate mică de daune.
Bine ați venit oricărui client din întreaga lume să ne viziteze pentru o discuție suplimentară!
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
Data publicării: 03 dec. 2024