CVD फिल्म कोटिंग के लिए SiC सब्सट्रेट

रासायनिक वाष्प जमाव

रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) ऑक्साइड एक रैखिक वृद्धि प्रक्रिया है जहां एक पूर्ववर्ती गैस रिएक्टर में एक वेफर पर एक पतली फिल्म जमा करती है। वृद्धि प्रक्रिया कम तापमान पर होती है और इसकी वृद्धि दर बहुत अधिक होती है जब इसकी तुलना अन्य प्रक्रियाओं से की जाती है।थर्मल ऑक्साइड. यह बहुत पतली सिलिकॉन डाइऑक्साइड परतें भी बनाता है क्योंकि फिल्म को बढ़ने के बजाय जमा किया जाता है। यह प्रक्रिया उच्च विद्युत प्रतिरोध वाली फिल्म बनाती है, जो कई अन्य अनुप्रयोगों के अलावा आईसी और एमईएमएस उपकरणों में उपयोग के लिए बहुत बढ़िया है।

रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) ऑक्साइड तब किया जाता है जब बाहरी परत की आवश्यकता होती है, लेकिन सिलिकॉन सब्सट्रेट को ऑक्सीकृत नहीं किया जा सकता है।

रासायनिक वाष्प जमाव वृद्धि:

CVD वृद्धि तब होती है जब एक गैस या वाष्प (पूर्ववर्ती) को कम तापमान वाले रिएक्टर में पेश किया जाता है जहाँ वेफ़र्स को या तो लंबवत या क्षैतिज रूप से व्यवस्थित किया जाता है। गैस सिस्टम के माध्यम से चलती है और वेफ़र्स की सतह पर समान रूप से वितरित होती है। जैसे ही ये पूर्ववर्ती रिएक्टर के माध्यम से आगे बढ़ते हैं, वेफ़र्स उन्हें अपनी सतह पर अवशोषित करना शुरू कर देते हैं।

एक बार जब प्रीकर्सर पूरे सिस्टम में समान रूप से वितरित हो जाते हैं, तो सब्सट्रेट की सतह पर रासायनिक अभिक्रियाएँ शुरू हो जाती हैं। ये रासायनिक अभिक्रियाएँ द्वीपों के रूप में शुरू होती हैं, और जैसे-जैसे प्रक्रिया आगे बढ़ती है, द्वीप बढ़ते हैं और वांछित फिल्म बनाने के लिए विलीन हो जाते हैं। रासायनिक अभिक्रियाएँ वेफ़र्स की सतह पर उप-उत्पाद बनाती हैं, जो सीमा परत में फैल जाती हैं और रिएक्टर से बाहर निकल जाती हैं, जिससे केवल वेफ़र्स पर उनकी जमा फिल्म कोटिंग रह जाती है।

आकृति 1

रासायनिक वाष्प जमाव के लाभ:

• कम तापमान वृद्धि प्रक्रिया.
• तीव्र जमा दर (विशेष रूप से एपीसीवीडी)।
• यह सिलिकॉन सब्सट्रेट होना आवश्यक नहीं है।
• अच्छा चरण कवरेज (विशेष रूप से PECVD)।

चित्र 2
सिलिकॉन डाइऑक्साइड जमाव बनाम वृद्धि

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सी.वी.डी. के प्रकार

एलपीसीवीडी

कम दबाव रासायनिक वाष्प जमाव दबाव के बिना एक मानक रासायनिक वाष्प जमाव प्रक्रिया है। LPCVD और अन्य CVD विधियों के बीच मुख्य अंतर जमाव तापमान है। LPCVD फिल्मों को जमा करने के लिए उच्चतम तापमान का उपयोग करता है, आमतौर पर 600 डिग्री सेल्सियस से ऊपर।

कम दबाव वाला वातावरण उच्च शुद्धता, पुनरुत्पादकता और समरूपता के साथ एक बहुत ही समान फिल्म बनाता है। यह 10 - 1,000 Pa के बीच किया जाता है, जबकि मानक कमरे का दबाव 101,325 Pa है। तापमान इन फिल्मों की मोटाई और शुद्धता निर्धारित करता है, उच्च तापमान के परिणामस्वरूप मोटी और अधिक शुद्ध फिल्में बनती हैं।

• सामान्यतः जमा की जाने वाली फिल्में:पॉलीसिलिकॉन, डोप्ड और अनडोप्ड ऑक्साइड,नाइट्राइड.

पीईसीवीडी

प्लाज्मा संवर्धित रासायनिक वाष्प जमाव एक कम तापमान, उच्च फिल्म घनत्व जमाव तकनीक है। PECVD एक CVD रिएक्टर में प्लाज्मा के साथ होता है, जो एक आंशिक रूप से आयनित गैस है जिसमें उच्च मुक्त इलेक्ट्रॉन सामग्री (~ 50%) होती है। यह एक कम तापमान जमाव विधि है जो 100°C - 400°C के बीच होती है। PECVD को कम तापमान पर किया जा सकता है क्योंकि मुक्त इलेक्ट्रॉनों से ऊर्जा प्रतिक्रियाशील गैसों को अलग कर देती है और वेफर सतह पर एक फिल्म बनाती है।

इस निक्षेपण विधि में दो अलग-अलग प्रकार के प्लाज्मा का उपयोग किया जाता है:

1. ठंडा (गैर-तापीय): इलेक्ट्रॉनों का तापमान तटस्थ कणों और आयनों की तुलना में अधिक होता है। यह विधि जमाव कक्ष में दबाव बदलकर इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा का उपयोग करती है।
2. तापीय: इलेक्ट्रॉनों का तापमान निक्षेपण कक्ष में कणों और आयनों के तापमान के समान होता है।

जमाव कक्ष के अंदर, वेफर के ऊपर और नीचे इलेक्ट्रोड के बीच रेडियो-फ्रीक्वेंसी वोल्टेज भेजा जाता है। यह इलेक्ट्रॉनों को चार्ज करता है और उन्हें वांछित फिल्म जमा करने के लिए एक उत्तेजक अवस्था में रखता है।

PECVD के माध्यम से फिल्में विकसित करने के चार चरण हैं:

1. निक्षेपण कक्ष के अंदर एक इलेक्ट्रोड पर लक्ष्य वेफर रखें।
2. कक्ष में प्रतिक्रियाशील गैसों और निक्षेपण तत्वों को प्रविष्ट कराएं।
3. इलेक्ट्रोडों के बीच प्लाज्मा भेजें और प्लाज्मा को उत्तेजित करने के लिए वोल्टेज लागू करें।
4. प्रतिक्रियाशील गैस विघटित हो जाती है और वेफर सतह के साथ प्रतिक्रिया करके एक पतली फिल्म बनाती है, तथा उपोत्पाद कक्ष से बाहर फैल जाते हैं।

• आम तौर पर जमा होने वाली फिल्में: सिलिकॉन ऑक्साइड, सिलिकॉन नाइट्राइड, अनाकार सिलिकॉन,सिलिकॉन ऑक्सीनाइट्राइड्स (Si_xO_yN_z).

एपीसीवीडी

वायुमंडलीय दबाव रासायनिक वाष्प जमाव एक कम तापमान जमाव तकनीक है जो मानक वायुमंडलीय दबाव पर एक भट्टी में होती है। अन्य CVD विधियों की तरह, APCVD को जमाव कक्ष के अंदर एक पूर्ववर्ती गैस की आवश्यकता होती है, फिर तापमान धीरे-धीरे बढ़ता है ताकि वेफर सतह पर प्रतिक्रियाओं को उत्प्रेरित किया जा सके और एक पतली फिल्म जमा की जा सके। इस विधि की सरलता के कारण, इसकी जमाव दर बहुत अधिक है।

• जमा की जाने वाली सामान्य फ़िल्में: डोप्ड और अनडोप्ड सिलिकॉन ऑक्साइड, सिलिकॉन नाइट्राइड। इनका उपयोग भी किया जाता हैannealing.

एचडीपी सीवीडी

उच्च घनत्व प्लाज्मा रासायनिक वाष्प जमाव PECVD का एक संस्करण है जो उच्च घनत्व वाले प्लाज्मा का उपयोग करता है, जो वेफर्स को जमाव कक्ष के भीतर और भी कम तापमान (80°C-150°C के बीच) के साथ प्रतिक्रिया करने की अनुमति देता है। यह एक ऐसी फिल्म भी बनाता है जिसमें ट्रेंच फिल की बेहतरीन क्षमता होती है।

• सामान्यतः जमा होने वाली फिल्में: सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO₂), सिलिकॉन नाइट्राइड (Si₃N₄),सिलिकॉन कार्बाइड (SiC).

एसएसीवीडी

उपवायुमंडलीय दबाव रासायनिक वाष्प जमाव अन्य तरीकों से भिन्न है क्योंकि यह मानक कमरे के दबाव से नीचे होता है और ओजोन (O₃) प्रतिक्रिया को उत्प्रेरित करने में मदद करने के लिए। निक्षेपण प्रक्रिया LPCVD की तुलना में उच्च दबाव पर होती है, लेकिन APCVD की तुलना में कम, लगभग 13,300 Pa और 80,000 Pa के बीच। SACVD फिल्मों की निक्षेपण दर उच्च होती है और तापमान बढ़ने पर यह लगभग 490°C तक सुधर जाती है, जिस बिंदु पर यह घटने लगती है।

• सामान्यतः जमा की जाने वाली फिल्में:बीपीएसजी, पीएसजी,टीईओएस.

शेडोंग झोंगपेंग स्पेशल सेरामिक्स कंपनी लिमिटेड चीन में सबसे बड़े सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक नए मटेरियल सॉल्यूशन में से एक है। SiC तकनीकी सिरेमिक: मोह की कठोरता 9 (नई मोह की कठोरता 13 है), क्षरण और संक्षारण के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध, उत्कृष्ट घर्षण-प्रतिरोध और एंटी-ऑक्सीकरण के साथ। SiC उत्पाद का सेवा जीवन 92% एल्यूमिना सामग्री की तुलना में 4 से 5 गुना अधिक है। RBSiC का MOR SNBSC से 5 से 7 गुना अधिक है, इसका उपयोग अधिक जटिल आकृतियों के लिए किया जा सकता है। कोटेशन प्रक्रिया त्वरित है, डिलीवरी वादे के अनुसार है और गुणवत्ता किसी से कम नहीं है। हम हमेशा अपने लक्ष्यों को चुनौती देने और समाज को अपना दिल वापस देने में लगे रहते हैं।