Substrat SiC pour revêtement de film CVD

Dépôt chimique en phase vapeur

Le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) d'oxyde est un procédé de croissance linéaire où un gaz précurseur dépose une fine couche sur une plaquette dans un réacteur. Ce procédé de croissance se fait à basse température et présente une vitesse de croissance bien supérieure à celle du dépôt chimique en phase vapeur.oxyde thermiqueIl produit également des couches de dioxyde de silicium beaucoup plus fines, car le film est déposé plutôt que cultivé. Ce procédé produit un film à haute résistance électrique, idéal pour les circuits intégrés et les dispositifs MEMS, entre autres applications.

Le dépôt chimique en phase vapeur (CVD) d'oxyde est effectué lorsqu'une couche externe est nécessaire mais que le substrat de silicium peut ne pas pouvoir être oxydé.

Croissance par dépôt chimique en phase vapeur :

La croissance CVD se produit lorsqu'un gaz ou une vapeur (précurseur) est introduit dans un réacteur à basse température où les plaquettes sont disposées verticalement ou horizontalement. Le gaz circule dans le système et se répartit uniformément sur la surface des plaquettes. À mesure que ces précurseurs traversent le réacteur, les plaquettes commencent à les absorber à leur surface.

Une fois les précurseurs répartis uniformément dans le système, des réactions chimiques commencent à la surface des substrats. Ces réactions chimiques se forment initialement sous forme d'îlots, qui, au fil du processus, grossissent et fusionnent pour former le film souhaité. Ces réactions chimiques créent des sous-produits à la surface des plaquettes, qui diffusent à travers la couche limite et s'écoulent hors du réacteur, ne laissant que les plaquettes avec leur film déposé.

Figure 1

Avantages du dépôt chimique en phase vapeur :

• Processus de croissance à basse température.
• Taux de dépôt rapide (en particulier APCVD).
• Il n’est pas nécessaire qu’il s’agisse d’un substrat en silicium.
• Bonne couverture des marches (en particulier PECVD).

Figure 2
Dépôt de dioxyde de silicium vs. croissance

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LPCVD

Le dépôt chimique en phase vapeur basse pression est un procédé standard de dépôt chimique en phase vapeur sans pressurisation. La principale différence entre le LPCVD et les autres méthodes CVD réside dans la température de dépôt. Le LPCVD utilise la température la plus élevée pour déposer les films, généralement supérieure à 600 °C.

L'environnement basse pression crée un film très uniforme, d'une pureté, d'une reproductibilité et d'une homogénéité élevées. Cette opération est réalisée entre 10 et 1 000 Pa, la pression ambiante standard étant de 101 325 Pa. La température détermine l'épaisseur et la pureté de ces films, des températures plus élevées produisant des films plus épais et plus purs.

• Films courants déposés :polysilicium, oxydes dopés et non dopés,nitrures.

PECVD

Le dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma est une technique de dépôt à basse température et à haute densité de film. Le PECVD s'effectue dans un réacteur CVD avec ajout de plasma, un gaz partiellement ionisé à forte teneur en électrons libres (environ 50 %). Il s'agit d'une méthode de dépôt à basse température, entre 100 °C et 400 °C. Le PECVD peut être réalisé à basse température car l'énergie des électrons libres dissocie les gaz réactifs pour former un film à la surface de la plaquette.

Cette méthode de dépôt utilise deux types de plasma différents :

1. Froid (non thermique) : les électrons ont une température plus élevée que les particules et les ions neutres. Cette méthode utilise l'énergie des électrons en modifiant la pression dans la chambre de dépôt.
2. Thermique : les électrons sont à la même température que les particules et les ions dans la chambre de dépôt.

À l'intérieur de la chambre de dépôt, une tension radiofréquence est envoyée entre les électrodes situées au-dessus et en dessous de la plaquette. Cela charge les électrons et les maintient dans un état excitable afin de déposer le film souhaité.

La croissance des films via PECVD se déroule en quatre étapes :

1. Placez la plaquette cible sur une électrode à l'intérieur de la chambre de dépôt.
2. Introduire les gaz réactifs et les éléments de dépôt dans la chambre.
3. Envoyez du plasma entre les électrodes et appliquez une tension pour exciter le plasma.
4. Le gaz réactif se dissocie et réagit avec la surface de la plaquette pour former un film mince, les sous-produits se diffusent hors de la chambre.

• Films couramment déposés : oxydes de silicium, nitrure de silicium, silicium amorphe,oxynitrures de silicium (Si_xO_yN_z).

APCVD

Le dépôt chimique en phase vapeur à pression atmosphérique est une technique de dépôt à basse température réalisée dans un four à pression atmosphérique standard. Comme les autres méthodes CVD, l'APCVD nécessite un gaz précurseur dans la chambre de dépôt, puis la température augmente lentement pour catalyser les réactions à la surface de la plaquette et déposer une fine couche. Grâce à sa simplicité, cette méthode offre une vitesse de dépôt très élevée.

• Couches couramment déposées : oxydes de silicium dopés et non dopés, nitrures de silicium. Également utilisés dansrecuit.

HDP CVD

Le dépôt chimique en phase vapeur par plasma haute densité est une variante du PECVD qui utilise un plasma de plus haute densité, permettant aux plaquettes de réagir à une température encore plus basse (entre 80 °C et 150 °C) dans la chambre de dépôt. Cela permet également de créer un film offrant d'excellentes capacités de remplissage de tranchées.

• Films couramment déposés : dioxyde de silicium (SiO₂), nitrure de silicium (Si₃N₄),carbure de silicium (SiC).

SACVD

Le dépôt chimique en phase vapeur à pression subatmosphérique diffère des autres méthodes car il a lieu en dessous de la pression ambiante standard et utilise de l'ozone (O₃) pour aider à catalyser la réaction. Le processus de dépôt s'effectue à une pression plus élevée que le LPCVD mais inférieure à celle de l'APCVD, entre environ 13 300 Pa et 80 000 Pa. Les films SACVD ont une vitesse de dépôt élevée, qui s'améliore avec la température jusqu'à environ 490 °C, puis commence à diminuer.

• Films courants déposés :BPSG, PSG,TEOS.

Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd est l'un des plus grands fournisseurs de nouveaux matériaux céramiques en carbure de silicium en Chine. Céramique technique SiC : dureté Mohs de 9 (dureté Mohs de 13), excellente résistance à l'érosion, à la corrosion, à l'abrasion et à l'oxydation. La durée de vie des produits SiC est 4 à 5 fois supérieure à celle des matériaux à 92 % d'alumine. Le RBSiC présente un MOR 5 à 7 fois supérieur à celui du SNBSC, ce qui permet de réaliser des formes plus complexes. Le processus de devis est rapide, la livraison est conforme aux promesses et la qualité est irréprochable. Nous nous efforçons constamment de relever nos objectifs et de nous investir pleinement dans la société.