Химическое осаждение из паровой фазы(ССЗ)является наиболее широко используемой технологией 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, а затем формирования тонкой пленки на подложке. Основные характеристики CVD: химические изменения (химические реакции или термическое разложение); все материалы в пленке поступают из внешних источников; реагенты должны участвовать в реакции в виде газовой фазы.
Химическое осаждение из паровой фазы при низком давлении (LPCVD), химическое осаждение из паровой фазы с плазменным усилением (PECVD) и химическое осаждение из паровой фазы с высокой плотностью плазмы (HDP-CVD) — это три распространённые технологии CVD, которые существенно различаются по осаждению материалов, требованиям к оборудованию, условиям процесса и т. д. Ниже приводится простое объяснение и сравнение этих трёх технологий.
1. LPCVD (низкотемпературное осаждение паров паров)
Принцип: Процесс CVD в условиях низкого давления. Его принцип заключается в том, чтобы вводить реакционный газ в реакционную камеру в условиях вакуума или низкого давления, разлагать или реагировать с газом при высокой температуре и формировать твердую пленку, нанесенную на поверхность подложки. Поскольку низкое давление уменьшает столкновение газа и турбулентность, однородность и качество пленки улучшаются. LPCVD широко используется в диоксиде кремния (LTO TEOS), нитриде кремния (Si3N4), поликремнии (POLY), фосфоросиликатном стекле (BSG), борофосфосиликатном стекле (BPSG), легированном поликремнии, графене, углеродных нанотрубках и других пленках.
Функции:
▪ Температура процесса: обычно от 500 до 900°C, температура процесса относительно высока;
▪ Диапазон давления газа: среда низкого давления 0,1~10 Торр;
▪ Качество пленки: высокое качество, хорошая однородность, хорошая плотность и мало дефектов;
▪ Скорость осаждения: низкая скорость осаждения;
▪ Равномерность: подходит для подложек большого размера, равномерное нанесение;
Преимущества и недостатки:
▪ Может наносить очень однородные и плотные пленки;
▪ Хорошо работает на подложках большого размера, подходит для массового производства;
▪ Низкая стоимость;
▪ Высокая температура, не подходит для термочувствительных материалов;
▪ Скорость осаждения низкая, а выход относительно низкий.
2. PECVD (плазменно-усиленная сердечно-сосудистая терапия)
Принцип: Используйте плазму для активации газофазных реакций при более низких температурах, ионизации и разложения молекул в реакционном газе, а затем осаждения тонких пленок на поверхности подложки. Энергия плазмы может значительно снизить температуру, необходимую для реакции, и имеет широкий спектр применения. Могут быть получены различные металлические пленки, неорганические пленки и органические пленки.
Функции:
▪ Температура процесса: обычно от 200 до 400°C, температура относительно низкая;
▪ Диапазон давления газа: обычно от сотен мТорр до нескольких Торр;
▪ Качество пленки: хотя однородность пленки хорошая, плотность и качество пленки не такие хорошие, как у LPCVD из-за дефектов, которые могут быть внесены плазмой;
▪ Скорость осаждения: высокая скорость, высокая эффективность производства;
▪ Равномерность: немного хуже, чем у LPCVD на подложках большого размера;
Преимущества и недостатки:
▪ Тонкие пленки можно наносить при более низких температурах, что подходит для термочувствительных материалов;
▪ Высокая скорость осаждения, подходящая для эффективного производства;
▪ Гибкий процесс, свойства пленки можно контролировать, регулируя параметры плазмы;
▪ Плазма может привести к появлению дефектов пленки, таких как точечные отверстия или неоднородность;
▪ По сравнению с LPCVD плотность и качество пленки немного хуже.
3. HDP-CVD (плазма высокой плотности CVD)
Принцип: Специальная технология PECVD. HDP-CVD (также известная как ICP-CVD) может производить более высокую плотность и качество плазмы, чем традиционное оборудование PECVD при более низких температурах осаждения. Кроме того, HDP-CVD обеспечивает почти независимый поток ионов и управление энергией, улучшая возможности заполнения канавок или отверстий для требовательного осаждения пленок, такого как антибликовые покрытия, осаждение материалов с низкой диэлектрической проницаемостью и т. д.
Функции:
▪ Температура процесса: от комнатной температуры до 300℃, температура процесса 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 LPCVD и PECVD, немного выше, чем у LPCVD;
▪ Однородность: благодаря высокой плотности плазмы однородность пленки превосходна, подходит для поверхностей подложек сложной формы;
Преимущества и недостатки:
▪ Возможность нанесения высококачественных пленок при более низких температурах, очень подходит для термочувствительных материалов;
▪ Отличная 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 небольшому повреждению.
Приглашаем 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
Время публикации: 03.12.2024