Kemično nanašanje s paro(KVB)je najpogosteje uporabljena tehnologija v polprevodniški industriji za nanašanje različnih materialov, vključno s široko paleto izolacijskih materialov, večino kovinskih materialov in kovinskih zlitin.
CVD je tradicionalna tehnologija priprave tankih filmov. Njeno načelo temelji na uporabi plinastih predhodnikov za razgradnjo določenih komponent v predhodniku s kemičnimi reakcijami med atomi in molekulami, nato pa na substratu tvori tanek film. Osnovne značilnosti CVD so: kemične spremembe (kemijske reakcije ali termični razpad); vsi materiali v filmu prihajajo iz zunanjih virov; reaktanti morajo v reakciji sodelovati v obliki plinske faze.
Nizkotlačno kemično nanašanje s paro (LPCVD), plazemsko izboljšano kemično nanašanje s paro (PECVD) in plazemsko kemično nanašanje s paro visoke gostote (HDP-CVD) so tri pogoste tehnologije CVD, ki se bistveno razlikujejo v nanašanju materiala, zahtevah glede opreme, procesnih pogojih itd. Sledi preprosta razlaga in primerjava teh treh tehnologij.
1. LPCVD (CVD z nizkim tlakom)
Princip: CVD postopek pod nizkim tlakom. Njegovo načelo je vbrizgavanje reakcijskega plina v reakcijsko komoro pod vakuumom ali nizkim tlakom, razgradnja ali reakcija plina pod vplivom visoke temperature in tvorba trdnega filma, ki se nanese na površino substrata. Ker nizek tlak zmanjša trke in turbulenco plina, se izboljša enakomernost in kakovost filma. LPCVD se pogosto uporablja v silicijevem dioksidu (LTO TEOS), silicijevem nitridu (Si3N4), polisiliciju (POLY), fosfosilikatnem steklu (BSG), borofosfosilikatnem steklu (BPSG), dopiranem polisiliciju, grafenu, ogljikovih nanocevkah in drugih filmih.
Značilnosti:
▪ Procesna temperatura: običajno med 500 in 900 °C, procesna temperatura je relativno visoka;
▪ Območje tlaka plina: okolje z nizkim tlakom 0,1~10 Torr;
▪ Kakovost filma: visoka kakovost, dobra enakomernost, dobra gostota in malo napak;
▪ Hitrost nanašanja: počasna hitrost nanašanja;
▪ Enakomernost: primerno za velike podlage, enakomerno nanašanje;
Prednosti in slabosti:
▪ Omogoča nanašanje zelo enakomernih in gostih filmov;
▪ Dobro se obnese na velikih podlagah, primerno za masovno proizvodnjo;
▪ Nizki stroški;
▪ Visoka temperatura, ni primerno za toplotno občutljive materiale;
▪ Hitrost nanašanja je počasna in proizvodnja je relativno nizka.
2. PECVD (CVD s plazmo)
Načelo: Plazma se uporablja za aktiviranje reakcij v plinski fazi pri nižjih temperaturah, ionizacijo in razgradnjo molekul v reakcijskem plinu ter nato nanašanje tankih filmov na površino substrata. Energija plazme lahko močno zniža temperaturo, potrebno za reakcijo, in ima širok spekter uporabe. Pripravijo se lahko različni kovinski, anorganski in organski filmi.
Značilnosti:
▪ Temperatura procesa: običajno med 200 in 400 °C, temperatura je relativno nizka;
▪ Območje tlaka plina: običajno od stotin mTorr do nekaj Torr;
▪ Kakovost filma: čeprav je enakomernost filma dobra, gostota in kakovost filma nista tako dobri kot pri LPCVD zaradi napak, ki jih lahko povzroči plazma;
▪ Hitrost nanašanja: visoka hitrost, visoka proizvodna učinkovitost;
▪ Enakomernost: nekoliko slabša od LPCVD na velikih substratih;
Prednosti in slabosti:
▪ Tanke plasti se lahko nanašajo pri nižjih temperaturah, kar je primerno za toplotno občutljive materiale;
▪ Hitra hitrost nanašanja, primerna za učinkovito proizvodnjo;
▪ Prilagodljiv postopek, lastnosti filma je mogoče nadzorovati s prilagajanjem parametrov plazme;
▪ Plazma lahko povzroči napake v filmu, kot so luknjice ali neenakomernost;
▪ V primerjavi z LPCVD sta gostota in kakovost filma nekoliko slabši.
3. HDP-CVD (CVD z visoko gostoto plazme)
Princip: Posebna tehnologija PECVD. HDP-CVD (znan tudi kot ICP-CVD) lahko pri nižjih temperaturah nanašanja proizvede večjo gostoto in kakovost plazme kot tradicionalna oprema PECVD. Poleg tega HDP-CVD zagotavlja skoraj neodvisen nadzor ionskega pretoka in energije, kar izboljšuje zmogljivosti polnjenja jarkov ali lukenj za zahtevno nanašanje filmov, kot so antirefleksni premazi, nanašanje materialov z nizko dielektrično konstanto itd.
Značilnosti:
▪ Procesna temperatura: od sobne temperature do 300 ℃, procesna temperatura je zelo nizka;
▪ Območje tlaka plina: med 1 in 100 mTorr, nižje od PECVD;
▪ Kakovost filma: visoka gostota plazme, visoka kakovost filma, dobra enakomernost;
▪ Hitrost nanašanja: hitrost nanašanja je med LPCVD in PECVD, nekoliko višja kot pri LPCVD;
▪ Enakomernost: zaradi plazme visoke gostote je enakomernost filma odlična, primerna za površine substratov kompleksnih oblik;
Prednosti in slabosti:
▪ Zmožnost nanašanja visokokakovostnih filmov pri nižjih temperaturah, zelo primerno za toplotno občutljive materiale;
▪ Odlična enakomernost filma, gostota in gladkost površine;
▪ Višja gostota plazme izboljša enakomernost nanašanja in lastnosti filma;
▪ Zapletena oprema in višji stroški;
▪ Hitrost nanašanja je počasna in višja energija plazme lahko povzroči manjšo škodo.
Vljudno vabljeni k sodelovanju vse stranke z vsega sveta, da nas obiščejo za nadaljnjo razpravo!
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
Čas objave: 3. dec. 2024