Substrat SiC untuk pelapisan film CVD

Deposisi Uap Kimia

Deposisi uap kimia (CVD) oksida adalah proses pertumbuhan linier di mana gas prekursor mendepositkan lapisan tipis pada wafer di dalam reaktor. Proses pertumbuhan ini bersuhu rendah dan memiliki laju pertumbuhan yang jauh lebih tinggi dibandingkan denganoksida termalProses ini juga menghasilkan lapisan silikon dioksida yang jauh lebih tipis karena filmnya diendapkan, alih-alih ditumbuhkan. Proses ini menghasilkan film dengan resistansi listrik tinggi, yang sangat cocok untuk digunakan pada IC dan perangkat MEMS, di antara banyak aplikasi lainnya.

Deposisi uap kimia (CVD) oksida dilakukan ketika lapisan eksternal dibutuhkan tetapi substrat silikon mungkin tidak dapat dioksidasi.

Pertumbuhan Deposisi Uap Kimia:

Pertumbuhan CVD terjadi ketika gas atau uap (prekursor) dimasukkan ke dalam reaktor suhu rendah tempat wafer-wafer disusun secara vertikal maupun horizontal. Gas bergerak melalui sistem dan terdistribusi secara merata di permukaan wafer. Saat prekursor-prekursor ini bergerak melalui reaktor, wafer mulai menyerapnya ke permukaannya.

Setelah prekursor terdistribusi secara merata di seluruh sistem, reaksi kimia dimulai di sepanjang permukaan substrat. Reaksi kimia ini dimulai sebagai pulau-pulau, dan seiring proses berlanjut, pulau-pulau tersebut membesar dan menyatu membentuk lapisan film yang diinginkan. Reaksi kimia menghasilkan produk sampingan di permukaan wafer, yang berdifusi melintasi lapisan batas dan mengalir keluar reaktor, hanya menyisakan wafer dengan lapisan film yang terdeposisi.

Gambar 1

Manfaat Deposisi Uap Kimia:

• Proses pertumbuhan suhu rendah.
• Laju deposisi cepat (terutama APCVD).
• Tidak harus berupa substrat silikon.
• Cakupan langkah yang baik (terutama PECVD).

Gambar 2
Deposisi silikon dioksida vs. pertumbuhan

Untuk informasi lebih lanjut tentang deposisi uap kimia atau untuk meminta penawaran, silakanKONTAK SVMhari ini untuk berbicara dengan anggota tim penjualan kami.

Jenis-jenis Penyakit Jantung dan Pembuluh Darah (PJK)

LPCVD

Deposisi uap kimia bertekanan rendah adalah proses deposisi uap kimia standar tanpa tekanan. Perbedaan utama antara LPCVD dan metode CVD lainnya terletak pada suhu deposisi. LPCVD menggunakan suhu tertinggi untuk mendeposisi film, biasanya di atas 600°C.

Lingkungan bertekanan rendah menghasilkan film yang sangat seragam dengan kemurnian, reproduktifitas, dan homogenitas yang tinggi. Hal ini dilakukan antara 10–1.000 Pa, sementara tekanan ruangan standar adalah 101.325 Pa. Suhu menentukan ketebalan dan kemurnian film ini, dengan suhu yang lebih tinggi menghasilkan film yang lebih tebal dan lebih murni.

• Film-film umum yang disimpan:polisilikon, oksida terdoping dan tak terdoping,nitrida.

PECVD

Deposisi uap kimia yang ditingkatkan plasma adalah teknik deposisi bersuhu rendah dengan kepadatan film tinggi. PECVD berlangsung dalam reaktor CVD dengan penambahan plasma, yaitu gas terionisasi sebagian dengan kandungan elektron bebas tinggi (~50%). Ini adalah metode deposisi bersuhu rendah yang berlangsung antara 100°C – 400°C. PECVD dapat dilakukan pada suhu rendah karena energi dari elektron bebas mendisosiasi gas reaktif untuk membentuk film pada permukaan wafer.

Metode pengendapan ini menggunakan dua jenis plasma yang berbeda:

1. Dingin (non-termal): elektron memiliki suhu yang lebih tinggi daripada partikel dan ion netral. Metode ini memanfaatkan energi elektron dengan mengubah tekanan di dalam ruang deposisi.
2. Termal: elektron memiliki suhu yang sama dengan partikel dan ion dalam ruang deposisi.

Di dalam ruang deposisi, tegangan frekuensi radio dialirkan di antara elektroda di atas dan di bawah wafer. Hal ini mengisi elektron dan menjaganya dalam keadaan tereksitasi untuk mendeposisi film yang diinginkan.

Ada empat langkah untuk menumbuhkan film melalui PECVD:

1. Tempatkan wafer target pada elektroda di dalam ruang deposisi.
2. Memasukkan gas reaktif dan elemen deposisi ke dalam ruang.
3. Kirim plasma antar elektroda dan berikan tegangan untuk membangkitkan plasma.
4. Gas reaktif terdisosiasi dan bereaksi dengan permukaan wafer untuk membentuk lapisan tipis, produk sampingan berdifusi keluar ruang.

• Film umum yang diendapkan: oksida silikon, silikon nitrida, silikon amorf,silikon oksinitrida (Si_xO_yN_z).

APCVD

Deposisi uap kimia bertekanan atmosfer adalah teknik deposisi suhu rendah yang dilakukan di dalam tungku pada tekanan atmosfer standar. Seperti metode CVD lainnya, APCVD membutuhkan gas prekursor di dalam ruang deposisi, kemudian suhunya dinaikkan secara perlahan untuk mengkatalisis reaksi pada permukaan wafer dan membentuk lapisan tipis. Karena metode ini sederhana, laju deposisinya sangat tinggi.

• Lapisan film yang umum diendapkan: oksida silikon terdoping dan tak terdoping, silikon nitrida. Juga digunakan dalamanil.

HDP CVD

Deposisi uap kimia plasma densitas tinggi adalah versi PECVD yang menggunakan plasma densitas lebih tinggi, yang memungkinkan wafer bereaksi pada suhu yang lebih rendah (antara 80°C-150°C) di dalam ruang deposisi. Hal ini juga menghasilkan film dengan kemampuan pengisian parit yang sangat baik.

• Film umum yang diendapkan: silikon dioksida (SiO₂), silikon nitrida (Si₃N₄),silikon karbida (SiC).

SACVD

Deposisi uap kimia tekanan subatmosfer berbeda dari metode lain karena terjadi di bawah tekanan ruangan standar dan menggunakan ozon (O₃) untuk membantu mengkatalisis reaksi. Proses deposisi berlangsung pada tekanan yang lebih tinggi daripada LPCVD tetapi lebih rendah daripada APCVD, antara sekitar 13.300 Pa dan 80.000 Pa. Film SACVD memiliki laju deposisi yang tinggi dan meningkat seiring peningkatan suhu hingga sekitar 490°C, di mana laju deposisi mulai menurun.

• Film-film umum yang disimpan:BPSG, PSG,TEOS.