SiC-substraat voor CVD-filmcoating

Chemische dampafzetting

Chemische dampafzetting (CVD)-oxide is een lineair groeiproces waarbij een precursorgas een dunne film op een wafel in een reactor afzet. Het groeiproces vindt plaats bij lage temperaturen en heeft een veel hogere groeisnelheid in vergelijking metthermische oxide. Het produceert ook veel dunnere siliciumdioxidelagen omdat de film wordt afgezet in plaats van gegroeid. Dit proces produceert een film met een hoge elektrische weerstand, die uitstekend geschikt is voor gebruik in onder meer IC's en MEMS-apparaten.

Chemische dampafzetting (CVD)-oxide wordt uitgevoerd wanneer een externe laag nodig is, maar het siliciumsubstraat mogelijk niet kan worden geoxideerd.

Groei van chemische dampafzetting:

CVD-groei vindt plaats wanneer een gas of damp (voorloper) wordt geïntroduceerd in een lage temperatuurreactor waar wafers verticaal of horizontaal worden gerangschikt. Het gas beweegt door het systeem en verdeelt zich gelijkmatig over het oppervlak van de wafers. Terwijl deze precursors door de reactor bewegen, beginnen de wafers ze op hun oppervlak te absorberen.

Zodra de voorlopers gelijkmatig door het systeem zijn verdeeld, beginnen chemische reacties langs het oppervlak van de substraten. Deze chemische reacties beginnen als eilanden, en naarmate het proces vordert, groeien de eilanden en smelten ze samen om de gewenste film te creëren. Chemische reacties creëren bijproducten op het oppervlak van de wafers, die over de grenslaag diffunderen en uit de reactor stromen, waardoor alleen de wafers met hun afgezette filmcoating achterblijven.

Figuur 1

Voordelen van chemische dampafzetting:

• Groeiproces bij lage temperatuur.
• Snelle afzettingssnelheid (vooral APCVD).
• Hoeft geen siliciumsubstraat te zijn.
• Goede stapdekking (vooral PECVD).

Figuur 2
Depositie van siliciumdioxide versus groei

Wilt u meer informatie over chemische dampdepositie of een offerte aanvragen?NEEM CONTACT OP met SVMvandaag om met een lid van ons verkoopteam te spreken.

Soorten CVD

LPCVD

Chemische dampdepositie onder lage druk is een standaard chemisch dampdepositieproces zonder drukverhoging. Het belangrijkste verschil tussen LPCVD en andere CVD-methoden is de afzettingstemperatuur. LPCVD gebruikt de hoogste temperatuur om films af te zetten, doorgaans boven 600°C.

De lagedrukomgeving creëert een zeer uniforme film met een hoge zuiverheid, reproduceerbaarheid en homogeniteit. Dit wordt uitgevoerd tussen 10 – 1.000 Pa, terwijl de standaard kamerdruk 101.325 Pa bedraagt. De temperatuur bepaalt de dikte en zuiverheid van deze films, waarbij hogere temperaturen resulteren in dikkere en zuiverdere films.

• Gemeenschappelijke films gedeponeerd:polysilicium, gedoteerde en ongedoteerde oxiden,nitriden.

PECVD

Plasma-versterkte chemische dampafzetting is een afzettingstechniek bij lage temperatuur en hoge filmdichtheid. PECVD vindt plaats in een CVD-reactor met toevoeging van plasma, een gedeeltelijk geïoniseerd gas met een hoog gehalte aan vrije elektronen (~50%). Dit is een depositiemethode bij lage temperatuur die plaatsvindt tussen 100°C – 400°C. PECVD kan bij lage temperaturen worden uitgevoerd omdat de energie van de vrije elektronen de reactieve gassen dissocieert en een film op het waferoppervlak vormt.

Deze depositiemethode maakt gebruik van twee verschillende soorten plasma:

1. Koud (niet-thermisch): elektronen hebben een hogere temperatuur dan de neutrale deeltjes en ionen. Deze methode maakt gebruik van de energie van elektronen door de druk in de depositiekamer te veranderen.
2. Thermisch: elektronen hebben dezelfde temperatuur als de deeltjes en ionen in de depositiekamer.

Binnen de depositiekamer wordt radiofrequente spanning verzonden tussen de elektroden boven en onder de wafer. Hierdoor worden de elektronen opgeladen en in een exciteerbare toestand gehouden om de gewenste film af te zetten.

Er zijn vier stappen om films te laten groeien via PECVD:

1. Plaats de doelwafel op een elektrode in de afzettingskamer.
2. Introduceer reactieve gassen en afzettingselementen in de kamer.
3. Stuur plasma tussen de elektroden en pas spanning toe om het plasma te exciteren.
4. Reactief gas dissocieert en reageert met het waferoppervlak om een ​​dunne film te vormen; bijproducten diffunderen de kamer uit.

• Gebruikelijke afgezette films: siliciumoxiden, siliciumnitride, amorf silicium,siliciumoxynitriden (Si_xO_yN_z).

APCVD

Chemische dampdepositie onder atmosferische druk is een depositietechniek bij lage temperatuur die plaatsvindt in een oven bij standaard atmosferische druk. Net als andere CVD-methoden vereist APCVD een precursorgas in de depositiekamer, waarna de temperatuur langzaam stijgt om de reacties op het waferoppervlak te katalyseren en een dunne film af te zetten. Vanwege de eenvoud van deze methode heeft deze een zeer hoge afzettingssnelheid.

• Gebruikelijke afgezette films: gedoteerde en ongedoteerde siliciumoxiden, siliciumnitriden. Wordt ook gebruikt bijgloeien.

HDP CVD

Chemische dampdepositie met hoge dichtheid plasma is een versie van PECVD die gebruik maakt van plasma met een hogere dichtheid, waardoor de wafers kunnen reageren met een nog lagere temperatuur (tussen 80°C-150°C) in de depositiekamer. Hierdoor ontstaat ook een film met uitstekende mogelijkheden voor het vullen van sleuven.

• Veel voorkomende films afgezet: siliciumdioxide (SiO₂), siliciumnitride (Si₃N₄),siliciumcarbide (SiC).

SACVD

Chemische dampdepositie onder atmosferische druk verschilt van andere methoden omdat deze plaatsvindt onder de standaard kamerdruk en gebruik maakt van ozon (O₃) om de reactie te helpen katalyseren. Het depositieproces vindt plaats bij een hogere druk dan LPCVD maar lager dan APCVD, tussen ongeveer 13.300 Pa en 80.000 Pa. SACVD-films hebben een hoge depositiesnelheid en verbeteren naarmate de temperatuur stijgt tot ongeveer 490°C, waarna deze begint af te nemen .

• Gemeenschappelijke films gedeponeerd:BPSG,PSG,TEOS.

Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd is een van de grootste nieuwe materiaaloplossingen op het gebied van siliciumcarbidekeramiek in China. SiC technisch keramiek: Moh's hardheid is 9 (New Moh's hardheid is 13), met uitstekende weerstand tegen erosie en corrosie, uitstekende slijtvastheid en anti-oxidatie. De levensduur van SiC-producten is 4 tot 5 keer langer dan die van 92% aluminiumoxide. De MOR van RBSiC is 5 tot 7 keer die van SNBSC en kan worden gebruikt voor complexere vormen. Het offerteproces verloopt snel, de levering is zoals beloofd en de kwaliteit is ongeëvenaard. We blijven altijd doorgaan met het uitdagen van onze doelen en geven ons hart terug aan de samenleving.