Хімічне осадження з парової фази(ССЗ)є найширше використовуваною технологією в напівпровідниковій промисловості для нанесення різноманітних матеріалів, включаючи широкий спектр ізоляційних матеріалів, більшість металевих матеріалів та металевих сплавів.
CVD (хімічне осаджування в газовій фазі) – це традиційна технологія отримання тонких плівок. Її принцип полягає у використанні газоподібних прекурсорів для розкладання певних компонентів у прекурсорі шляхом хімічних реакцій між атомами та молекулами, а потім у формуванні тонкої плівки на підкладці. Основними характеристиками CVD є: хімічні зміни (хімічні реакції або термічний розклад); всі матеріали в плівці надходять із зовнішніх джерел; реагенти повинні брати участь у реакції у вигляді газової фази.
Хімічне осадження з парової фази низького тиску (LPCVD), плазмохімічне осадження з парової фази з посиленою плазмою (PECVD) та плазмохімічне осадження з парової фази високої щільності (HDP-CVD) – це три поширені технології CVD, які мають суттєві відмінності в осадженні матеріалів, вимогах до обладнання, умовах процесу тощо. Нижче наведено просте пояснення та порівняння цих трьох технологій.
1. LPCVD (CVD низького тиску)
Принцип: Процес CVD в умовах низького тиску. Його принцип полягає у введенні реакційного газу в реакційну камеру під вакуумом або низьким тиском, розкладанні або реакції газу під дією високої температури та формуванні твердої плівки, що наноситься на поверхню підкладки. Оскільки низький тиск зменшує зіткнення газів та турбулентність, покращується однорідність та якість плівки. LPCVD широко використовується в діоксиді кремнію (LTO TEOS), нітриді кремнію (Si3N4), полікремнії (POLY), фосфорносилікатному склі (BSG), борофосфосилікатному склі (BPSG), легованому полікремнії, графені, вуглецевих нанотрубках та інших плівках.
Особливості:
▪ Температура процесу: зазвичай між 500~900°C, температура процесу є відносно високою;
▪ Діапазон тиску газу: низький тиск 0,1~10 Торр;
▪ Якість плівки: висока якість, добра однорідність, добра щільність та мало дефектів;
▪ Швидкість осадження: повільна швидкість осадження;
▪ Рівномірність: підходить для великих поверхонь, рівномірне нанесення;
Переваги та недоліки:
▪ Може наносити дуже однорідні та щільні плівки;
▪ Добре працює на великоформатних основах, підходить для масового виробництва;
▪ Низька вартість;
▪ Висока температура, не підходить для термочутливих матеріалів;
▪ Швидкість осадження повільна, а вихід відносно низький.
2. PECVD (плазмово-покращена CVD)
Принцип: Використання плазми для активації газофазних реакцій за нижчих температур, іонізації та розкладання молекул у реакційному газі, а потім нанесення тонких плівок на поверхню підкладки. Енергія плазми може значно знизити температуру, необхідну для реакції, і має широкий спектр застосування. Можна отримати різні металеві, неорганічні та органічні плівки.
Особливості:
▪ Температура процесу: зазвичай між 200~400°C, температура відносно низька;
▪ Діапазон тиску газу: зазвичай від сотень мТорр до кількох Торр;
▪ Якість плівки: хоча однорідність плівки хороша, щільність та якість плівки не такі хороші, як у LPCVD через дефекти, які можуть бути внесені плазмою;
▪ Швидкість осадження: висока швидкість, висока ефективність виробництва;
▪ Однорідність: дещо поступається LPCVD на підкладках великого розміру;
Переваги та недоліки:
▪ Тонкі плівки можна осаджувати за нижчих температур, що підходить для термочутливих матеріалів;
▪ Висока швидкість нанесення, що підходить для ефективного виробництва;
▪ Гнучкий процес, властивості плівки можна контролювати, регулюючи параметри плазми;
▪ Плазма може призвести до появи дефектів плівки, таких як точкові отвори або неоднорідність;
▪ Порівняно з LPCVD, щільність та якість плівки дещо гірші.
3. HDP-CVD (CVD з високою щільністю плазми)
Принцип: Спеціальна технологія PECVD. HDP-CVD (також відомий як ICP-CVD) може створювати плазму з вищою щільністю та якістю, ніж традиційне обладнання PECVD, за нижчих температур осадження. Крім того, HDP-CVD забезпечує майже незалежний контроль потоку іонів та енергії, покращуючи можливості заповнення траншей або отворів для складних плівок, таких як антиблікові покриття, осадження матеріалів з низькою діелектричною проникністю тощо.
Особливості:
▪ Температура процесу: від кімнатної температури до 300℃, температура процесу дуже низька;
▪ Діапазон тиску газу: від 1 до 100 мТорр, нижче, ніж PECVD;
▪ Якість плівки: висока щільність плазми, висока якість плівки, добра однорідність;
▪ Швидкість осадження: швидкість осадження знаходиться між LPCVD та PECVD, трохи вища, ніж LPCVD;
▪ Однорідність: завдяки плазмі високої щільності, однорідність плівки чудова, що підходить для поверхонь підкладок складної форми;
Переваги та недоліки:
▪ Здатний наносити високоякісні плівки за нижчих температур, дуже підходить для термочутливих матеріалів;
▪ Відмінна однорідність плівки, щільність та гладкість поверхні;
▪ Вища щільність плазми покращує рівномірність осадження та властивості плівки;
▪ Складне обладнання та вища вартість;
▪ Швидкість осадження повільна, а вища енергія плазми може завдати незначних пошкоджень.
Ласкаво просимо будь-яких клієнтів з усього світу відвідати нас для подальшого обговорення!
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
Час публікації: 03 грудня 2024 р.