Химическое осаждение из паровой фазы(CVD)Это наиболее широко используемая технология в полупроводниковой промышленности для нанесения различных материалов, включая широкий спектр изоляционных материалов, большинство металлических материалов и металлических сплавов.
CVD — это традиционная технология получения тонких пленок. Ее принцип заключается в использовании газообразных прекурсоров для разложения определенных компонентов в прекурсоре посредством химических реакций между атомами и молекулами, после чего на подложке формируется тонкая пленка. Основные характеристики CVD: химические изменения (химические реакции или термическое разложение); все материалы в пленке поступают из внешних источников; реагенты должны участвовать в реакции в газовой фазе.
Низкотемпературное химическое осаждение из газовой фазы (LPCVD), плазменно-усиленное химическое осаждение из газовой фазы (PECVD) и высокоплотное плазменно-химическое осаждение из газовой фазы (HDP-CVD) — три распространенные технологии химического осаждения из газовой фазы, которые существенно различаются по способу осаждения материалов, требованиям к оборудованию, условиям процесса и т. д. Ниже приведено простое объяснение и сравнение этих трех технологий.
1. LPCVD (низкотемпературное химическое осаждение из газовой фазы)
Принцип: Процесс химического осаждения из газовой фазы (CVD) в условиях низкого давления. Его принцип заключается в подаче реакционного газа в реакционную камеру в вакууме или при низком давлении, разложении или реакции газа при высокой температуре и образовании твердой пленки, осаждаемой на поверхности подложки. Поскольку низкое давление уменьшает столкновения газов и турбулентность, улучшается однородность и качество пленки. LPCVD широко используется для получения пленок из диоксида кремния (LTO TEOS), нитрида кремния (Si3N4), поликристаллического кремния (POLY), фосфосиликатного стекла (BSG), борофосфосиликатного стекла (BPSG), легированного поликристаллического кремния, графена, углеродных нанотрубок и других материалов.
Функции:
▪ Температура процесса: обычно в диапазоне 500–900 °C, температура процесса относительно высока;
▪ Диапазон давления газа: низкое давление от 0,1 до 10 Торр;
▪ Качество пленки: высокое качество, хорошая однородность, хорошая плотность и мало дефектов;
▪ Скорость осаждения: низкая скорость осаждения;
▪ Равномерность: подходит для подложек больших размеров, обеспечивает равномерное осаждение;
Преимущества и недостатки:
▪ Способен наносить очень однородные и плотные пленки;
▪ Хорошо работает на подложках больших размеров, подходит для массового производства;
▪ Низкая стоимость;
▪ Высокая температура, не подходит для термочувствительных материалов;
▪ Скорость осаждения низкая, а выходная мощность относительно невелика.
2. PECVD (плазмотерапия с усилением тромбообразования)
Принцип действия: использование плазмы для активации газофазных реакций при более низких температурах, ионизация и разложение молекул реакционного газа, а затем осаждение тонких пленок на поверхность подложки. Энергия плазмы позволяет значительно снизить температуру, необходимую для реакции, и имеет широкий спектр применения. Можно получать различные металлические, неорганические и органические пленки.
Функции:
▪ Температура процесса: обычно от 200 до 400 °C, относительно низкая;
▪ Диапазон давления газа: обычно от сотен мТорр до нескольких Торр;
▪ Качество пленки: хотя однородность пленки хорошая, плотность и качество пленки не так хороши, как при использовании метода LPCVD, из-за дефектов, которые могут быть вызваны плазмой;
▪ Скорость осаждения: высокая скорость, высокая производительность;
▪ Равномерность: несколько уступает LPCVD на подложках большого размера;
Преимущества и недостатки:
▪ Тонкие пленки можно наносить при более низких температурах, что подходит для термочувствительных материалов;
▪ Высокая скорость нанесения покрытия, подходит для эффективного производства;
▪ Гибкий процесс, свойства пленки можно контролировать путем регулирования параметров плазмы;
▪ Плазма может вызывать дефекты пленки, такие как микроотверстия или неравномерность;
▪ По сравнению с методом LPCVD, плотность и качество пленки несколько хуже.
3. HDP-CVD (химическое осаждение из газовой фазы с использованием плазмы высокой плотности)
Принцип действия: Специальная технология PECVD. HDP-CVD (также известная как ICP-CVD) позволяет получать более высокую плотность и качество плазмы, чем традиционное оборудование PECVD, при более низких температурах осаждения. Кроме того, HDP-CVD обеспечивает практически независимое управление потоком ионов и энергией, улучшая возможности заполнения канав или отверстий при осаждении сложных пленок, таких как антиотражающие покрытия, материалы с низкой диэлектрической постоянной и т. д.
Функции:
▪ Технологическая температура: от комнатной температуры до 300℃, технологическая температура очень низкая;
▪ Диапазон давления газа: от 1 до 100 мТорр, ниже, чем при PECVD;
▪ Качество пленки: высокая плотность плазмы, высокое качество пленки, хорошая однородность;
▪ Скорость осаждения: скорость осаждения находится между значениями, полученными методами LPCVD и PECVD, и немного выше, чем при использовании LPCVD;
▪ Равномерность: благодаря высокой плотности плазмы достигается превосходная однородность пленки, что делает ее подходящей для поверхностей подложек сложной формы;
Преимущества и недостатки:
▪ Способен наносить высококачественные пленки при более низких температурах, очень подходит для термочувствительных материалов;
▪ Превосходная однородность пленки, плотность и гладкость поверхности;
▪ Более высокая плотность плазмы улучшает равномерность осаждения и свойства пленки;
▪ Сложное оборудование и более высокая стоимость;
▪ Скорость осаждения низкая, а более высокая энергия плазмы может привести к небольшим повреждениям.
Приглашаем всех клиентов со всего мира посетить нас для дальнейшего обсуждения!
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
Дата публикации: 03.12.2024