การแนะนำเทคโนโลยี CVD ทั่วไปสามประการ

การสะสมไอสารเคมี(ซีวีดี)เป็นเทคโนโลยีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์สำหรับการสะสมวัสดุต่างๆ รวมถึงวัสดุฉนวนหลากหลาย วัสดุโลหะส่วนใหญ่ และวัสดุโลหะผสม

CVD คือเทคโนโลยีการเตรียมฟิล์มบางแบบดั้งเดิม หลักการคือการใช้สารตั้งต้นที่เป็นก๊าซเพื่อย่อยสลายส่วนประกอบบางส่วนในสารตั้งต้นผ่านปฏิกิริยาเคมีระหว่างอะตอมและโมเลกุล จากนั้นจึงสร้างฟิล์มบางบนพื้นผิว ลักษณะพื้นฐานของ CVD ได้แก่ การเปลี่ยนแปลงทางเคมี (ปฏิกิริยาเคมีหรือการสลายตัวด้วยความร้อน) วัสดุทั้งหมดในฟิล์มมาจากแหล่งภายนอก สารตั้งต้นต้องมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาในรูปแบบของก๊าซ

การสะสมไอเคมีแรงดันต่ำ (LPCVD) การสะสมไอเคมีเพิ่มพลาสมา (PECVD) และการสะสมไอเคมีพลาสมาความหนาแน่นสูง (HDP-CVD) เป็นเทคโนโลยี CVD ทั่วไปสามประเภทซึ่งมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในการสะสมวัสดุ ความต้องการอุปกรณ์ สภาวะกระบวนการ ฯลฯ ต่อไปนี้คือคำอธิบายง่ายๆ และการเปรียบเทียบเทคโนโลยีทั้งสามประเภทนี้

1. LPCVD (ระบบแรงดันต่ำ CVD)

หลักการ: กระบวนการ CVD ภายใต้สภาวะความดันต่ำ หลักการคือการฉีดก๊าซปฏิกิริยาเข้าไปในห้องปฏิกิริยาภายใต้สภาวะสุญญากาศหรือความดันต่ำ สลายหรือทำปฏิกิริยากับก๊าซด้วยอุณหภูมิสูง และสร้างฟิล์มแข็งที่เกาะอยู่บนพื้นผิวของสารตั้งต้น เนื่องจากความดันต่ำช่วยลดการชนกันของก๊าซและความปั่นป่วน ความสม่ำเสมอและคุณภาพของฟิล์มจึงได้รับการปรับปรุง LPCVD ใช้กันอย่างแพร่หลายในซิลิกอนไดออกไซด์ (LTO TEOS) ซิลิกอนไนไตรด์ (Si3N4) โพลีซิลิคอน (POLY) แก้วฟอสโฟซิลิเกต (BSG) แก้วโบโรฟอสโฟซิลิเกต (BPSG) โพลีซิลิคอนที่เจือปน กราฟีน คาร์บอนนาโนทิวบ์ และฟิล์มอื่นๆ

คุณสมบัติ:

▪ อุณหภูมิกระบวนการ: โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 500~900°C อุณหภูมิกระบวนการค่อนข้างสูง
▪ ช่วงความดันแก๊ส: สภาพแวดล้อมความดันต่ำ 0.1~10 Torr;
▪ คุณภาพฟิล์ม: มีคุณภาพสูง มีความสม่ำเสมอดี ความหนาแน่นดี และมีตำหนิเพียงเล็กน้อย
▪ อัตราการสะสม : อัตราการสะสมช้า;
▪ ความสม่ำเสมอ: เหมาะสำหรับวัสดุพิมพ์ขนาดใหญ่ การสะสมที่สม่ำเสมอ

ข้อดีข้อเสีย:

▪ สามารถเคลือบฟิล์มได้สม่ำเสมอและมีความหนาแน่นสูง
▪ ทำงานได้ดีกับวัสดุขนาดใหญ่ เหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมาก
▪ ต้นทุนต่ำ;
▪ อุณหภูมิสูง ไม่เหมาะกับวัสดุที่ไวต่อความร้อน
▪ อัตราการสะสมช้า และผลลัพธ์ค่อนข้างต่ำ

2. PECVD (Plasma Enhanced CVD)

หลักการ: ใช้พลาสม่าในการกระตุ้นปฏิกิริยาในเฟสก๊าซที่อุณหภูมิต่ำกว่า แตกตัวเป็นไอออนและสลายตัวของโมเลกุลในก๊าซปฏิกิริยา จากนั้นจึงสร้างฟิล์มบางๆ บนพื้นผิวของสารตั้งต้น พลังงานของพลาสม่าสามารถลดอุณหภูมิที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาได้อย่างมาก และมีขอบเขตการใช้งานที่กว้างขวาง สามารถเตรียมฟิล์มโลหะ ฟิล์มอนินทรีย์ และฟิล์มอินทรีย์ได้หลากหลาย

คุณสมบัติ:

▪ อุณหภูมิกระบวนการ: โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 200~400°C อุณหภูมิค่อนข้างต่ำ
▪ ช่วงความดันแก๊ส: โดยทั่วไปคือหลายร้อย mTorr ถึงหลาย Torr
▪ คุณภาพฟิล์ม: แม้ว่าความสม่ำเสมอของฟิล์มจะดี แต่ความหนาแน่นและคุณภาพของฟิล์มไม่ดีเท่ากับ LPCVD เนื่องจากข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้นจากพลาสม่า
▪ อัตราการฝาก: อัตราสูง ประสิทธิภาพการผลิตสูง
▪ ความสม่ำเสมอ: ด้อยกว่า LPCVD เล็กน้อยในวัสดุพิมพ์ขนาดใหญ่

ข้อดีข้อเสีย:

▪ ฟิล์มบางสามารถสะสมได้ในอุณหภูมิที่ต่ำกว่า เหมาะสำหรับวัสดุที่ไวต่อความร้อน
▪ ความเร็วในการสะสมที่รวดเร็ว เหมาะสำหรับการผลิตที่มีประสิทธิภาพ
▪ กระบวนการที่ยืดหยุ่น คุณสมบัติของฟิล์มสามารถควบคุมได้โดยการปรับพารามิเตอร์พลาสม่า
▪ พลาสมาอาจทำให้เกิดข้อบกพร่องของฟิล์ม เช่น รูพรุน หรือความไม่สม่ำเสมอ
▪ เมื่อเปรียบเทียบกับ LPCVD ความหนาแน่นและคุณภาพของฟิล์มจะแย่กว่าเล็กน้อย

3. HDP-CVD (พลาสมาความหนาแน่นสูง CVD)

หลักการ: เทคโนโลยี PECVD พิเศษ HDP-CVD (หรือเรียกอีกอย่างว่า ICP-CVD) สามารถผลิตความหนาแน่นและคุณภาพของพลาสมาที่สูงกว่าอุปกรณ์ PECVD แบบดั้งเดิมที่อุณหภูมิการสะสมที่ต่ำกว่า นอกจากนี้ HDP-CVD ยังให้การควบคุมฟลักซ์ไอออนและพลังงานที่แทบจะแยกอิสระ ช่วยปรับปรุงความสามารถในการเติมร่องหรือรูสำหรับการสะสมฟิล์มที่ต้องการความแม่นยำสูง เช่น การเคลือบป้องกันแสงสะท้อน การสะสมวัสดุที่มีค่าไดอิเล็กตริกคงที่ต่ำ เป็นต้น

คุณสมบัติ:

▪ อุณหภูมิกระบวนการ: อุณหภูมิห้องถึง 300℃ อุณหภูมิกระบวนการต่ำมาก
▪ ช่วงความดันแก๊ส: ระหว่าง 1 ถึง 100 mTorr ต่ำกว่า PECVD
▪ คุณภาพฟิล์ม: ความหนาแน่นพลาสม่าสูง คุณภาพฟิล์มสูง ความสม่ำเสมอดี
▪ อัตราการตกตะกอน: อัตราการสะสมอยู่ระหว่าง LPCVD และ PECVD สูงกว่า LPCVD เล็กน้อย
▪ ความสม่ำเสมอ: เนื่องจากพลาสม่าความหนาแน่นสูง ทำให้ฟิล์มมีความสม่ำเสมอดีเยี่ยม เหมาะสำหรับพื้นผิววัสดุที่มีรูปร่างซับซ้อน

ข้อดีข้อเสีย:

▪ สามารถเคลือบฟิล์มคุณภาพสูงได้ในอุณหภูมิที่ต่ำกว่า เหมาะกับวัสดุที่ไวต่อความร้อนเป็นอย่างยิ่ง
▪ ฟิล์มมีความสม่ำเสมอ ความหนาแน่น และความเรียบของพื้นผิวที่ยอดเยี่ยม
▪ ความหนาแน่นของพลาสมาที่สูงขึ้นช่วยปรับปรุงความสม่ำเสมอของการสะสมและคุณสมบัติของฟิล์ม
▪ อุปกรณ์มีความซับซ้อนและต้นทุนที่สูงขึ้น
▪ ความเร็วในการสะสมช้า และพลังงานพลาสมาที่สูงอาจทำให้เกิดความเสียหายได้เล็กน้อย

ยินดีต้อนรับลูกค้าทุกท่านจากทั่วทุกมุมโลกที่จะมาเยี่ยมชมเราเพื่อพูดคุยเพิ่มเติม!

https://www.vet-china.com/

https://www.facebook.com/people/บริษัท หนิงโป-ไมอามี-แอดวานซ์-วัสดุ-เทคโนโลยี-จำกัด/100085673110923/

https://www.linkedin.com/company/100890232/admin/page-posts/เผยแพร่/

https://www.youtube.com/@user-oo9nl2qp6j