Kimyasal buhar biriktirme(CVD)Yarı iletken endüstrisinde, yalıtım malzemeleri, çoğu metal malzeme ve metal alaşımlı malzemeler de dahil olmak üzere çeşitli malzemelerin biriktirilmesi için en yaygın kullanılan teknolojidir.
CVD, geleneksel bir ince film hazırlama teknolojisidir. Prensibi, atomlar ve moleküller arasındaki kimyasal reaksiyonlar yoluyla öncüldeki belirli bileşenleri parçalamak için gaz halindeki öncülleri kullanmak ve ardından alt tabaka üzerinde ince bir film oluşturmaktır. CVD'nin temel özellikleri şunlardır: kimyasal değişimler (kimyasal reaksiyonlar veya termal ayrışma); filmdeki tüm malzemeler dış kaynaklardan gelir; tepkime maddeleri reaksiyona gaz fazı biçiminde katılmalıdır.
Düşük basınçlı kimyasal buhar biriktirme (LPCVD), plazma destekli kimyasal buhar biriktirme (PECVD) ve yüksek yoğunluklu plazma kimyasal buhar biriktirme (HDP-CVD), malzeme biriktirme, ekipman gereksinimleri, proses koşulları vb. açısından önemli farklılıklar gösteren üç yaygın CVD teknolojisidir. Aşağıda bu üç teknolojinin basit bir açıklaması ve karşılaştırması yer almaktadır.
1. LPCVD (Düşük Basınçlı CVD)
Prensip: Düşük basınç koşulları altında bir CVD işlemi. Prensibi, reaksiyon gazını vakum veya düşük basınç ortamında reaksiyon odasına enjekte etmek, gazı yüksek sıcaklıkta ayrıştırmak veya reaksiyona sokmak ve alt tabaka yüzeyine biriktirilmiş katı bir film oluşturmaktır. Düşük basınç gaz çarpışmasını ve türbülansı azalttığından, filmin düzgünlüğü ve kalitesi iyileştirilir. LPCVD, silisyum dioksit (LTO TEOS), silisyum nitrür (Si3N4), polisilikon (POLY), fosfosilikat cam (BSG), borofosfosilikat cam (BPSG), katkılı polisilikon, grafen, karbon nanotüpler ve diğer filmlerde yaygın olarak kullanılır.
Özellikler:
▪ İşlem sıcaklığı: genellikle 500~900°C arasındadır, işlem sıcaklığı nispeten yüksektir;
▪ Gaz basınç aralığı: 0,1~10 Torr düşük basınç ortamı;
▪ Film kalitesi: yüksek kalite, iyi düzgünlük, iyi yoğunluk ve az sayıda kusur;
▪ Biriktirme hızı: yavaş biriktirme hızı;
▪ Tekdüzelik: büyük boyutlu yüzeyler için uygundur, düzgün biriktirme;
Avantajları ve dezavantajları:
▪ Çok düzgün ve yoğun filmler biriktirebilir;
▪ Büyük boyutlu yüzeylerde iyi performans gösterir, seri üretime uygundur;
▪ Düşük maliyet;
▪ Yüksek sıcaklık, ısıya duyarlı malzemeler için uygun değildir;
▪ Biriktirme hızı yavaştır ve çıktı nispeten düşüktür.
2. PECVD (Plazma Destekli CVD)
Prensip: Plazmayı kullanarak gaz fazı reaksiyonlarını daha düşük sıcaklıklarda aktive edin, reaksiyon gazındaki molekülleri iyonize edin ve parçalayın ve ardından alt tabaka yüzeyine ince filmler biriktirin. Plazmanın enerjisi, reaksiyon için gereken sıcaklığı büyük ölçüde azaltabilir ve geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir. Çeşitli metal filmler, inorganik filmler ve organik filmler hazırlanabilir.
Özellikler:
▪ İşlem sıcaklığı: genellikle 200~400°C arasındadır, sıcaklık nispeten düşüktür;
▪ Gaz basınç aralığı: genellikle yüzlerce mTorr'dan birkaç Torr'a kadar;
▪ Film kalitesi: Film düzgünlüğü iyi olmasına rağmen, plazmanın getirebileceği kusurlar nedeniyle filmin yoğunluğu ve kalitesi LPCVD kadar iyi değildir;
▪ Biriktirme oranı: yüksek oran, yüksek üretim verimliliği;
▪ Tekdüzelik: Büyük boyutlu yüzeylerde LPCVD'ye göre biraz daha düşük;
Avantajları ve dezavantajları:
▪ İnce filmler daha düşük sıcaklıklarda biriktirilebilir, ısıya duyarlı malzemeler için uygundur;
▪ Hızlı biriktirme hızı, verimli üretime uygundur;
▪ Esnek proses, plazma parametreleri ayarlanarak film özellikleri kontrol edilebilir;
▪ Plazma, iğne delikleri veya düzensizlik gibi film kusurlarına neden olabilir;
▪ LPCVD ile karşılaştırıldığında film yoğunluğu ve kalitesi biraz daha kötüdür.
3. HDP-CVD (Yüksek Yoğunluklu Plazma CVD)
Prensip: Özel bir PECVD teknolojisi. HDP-CVD (aynı zamanda ICP-CVD olarak da bilinir), daha düşük biriktirme sıcaklıklarında geleneksel PECVD ekipmanlarından daha yüksek plazma yoğunluğu ve kalitesi üretebilir. Ayrıca, HDP-CVD neredeyse bağımsız iyon akısı ve enerji kontrolü sağlayarak, yansıma önleyici kaplamalar, düşük dielektrik sabitli malzeme biriktirme vb. gibi zorlu film biriktirme için hendek veya delik doldurma yeteneklerini iyileştirir.
Özellikler:
▪ İşlem sıcaklığı: oda sıcaklığı ila 300℃, işlem sıcaklığı çok düşüktür;
▪ Gaz basınç aralığı: 1 ile 100 mTorr arasında, PECVD'den daha düşük;
▪ Film kalitesi: yüksek plazma yoğunluğu, yüksek film kalitesi, iyi düzgünlük;
▪ Biriktirme oranı: Biriktirme oranı LPCVD ile PECVD arasındadır, LPCVD'den biraz daha yüksektir;
▪ Homojenlik: Yüksek yoğunluklu plazma sayesinde film homojenliği mükemmeldir, karmaşık şekilli alt tabaka yüzeyleri için uygundur;
Avantajları ve dezavantajları:
▪ Düşük sıcaklıklarda yüksek kaliteli filmler biriktirme kabiliyetine sahiptir, ısıya duyarlı malzemeler için çok uygundur;
▪ Mükemmel film düzgünlüğü, yoğunluk ve yüzey pürüzsüzlüğü;
▪ Daha yüksek plazma yoğunluğu, biriktirme düzgünlüğünü ve film özelliklerini iyileştirir;
▪ Karmaşık ekipman ve yüksek maliyet;
▪ Biriktirme hızı yavaştır ve daha yüksek plazma enerjisi az miktarda hasara yol açabilir.
Dünyanın her yerinden müşterilerimizi daha detaylı görüşmek üzere bizi ziyaret etmeye davet ediyoruz!
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
Gönderi zamanı: 03-12-2024