SiC-substrat för CVD-filmbeläggning

Kemisk ångavsättning

Kemisk ångavsättning (CVD)-oxid är en linjär tillväxtprocess där en prekursorgas avsätter en tunn film på en wafer i en reaktor. Tillväxtprocessen är låg temperatur och har en mycket högre tillväxthastighet jämfört medtermisk oxid. Den producerar också mycket tunnare kiseldioxidlager eftersom filmen deponeras snarare än att den växer. Denna process producerar en film med ett högt elektriskt motstånd, vilket är utmärkt för användning i IC:er och MEMS-enheter, bland många andra applikationer.

Kemisk ångavsättning (CVD)-oxid utförs när ett yttre skikt behövs men kiselsubstratet kanske inte kan oxideras.

Kemisk ångavsättningstillväxt:

CVD-tillväxt uppstår när en gas eller ånga (prekursor) införs i en lågtemperaturreaktor där wafers är anordnade antingen vertikalt eller horisontellt. Gasen rör sig genom systemet och fördelar sig jämnt över ytan på skivorna. När dessa prekursorer rör sig genom reaktorn börjar skivorna absorbera dem på sin yta.

När prekursorerna väl har fördelat sig jämnt i systemet börjar kemiska reaktioner längs substratens yta. Dessa kemiska reaktioner börjar som öar, och när processen fortsätter växer öarna och smälter samman för att skapa den önskade filmen. Kemiska reaktioner skapar biprodukter på skivornas yta, som diffunderar över gränsskiktet och strömmar ut ur reaktorn och lämnar kvar bara skivorna med sin avsatta filmbeläggning.

Figur 1

Fördelar med kemisk ångavsättning:

• Tillväxtprocess vid låg temperatur.
• Snabb avsättningshastighet (särskilt APCVD).
• Behöver inte vara ett silikonsubstrat.
• Bra stegtäckning (speciellt PECVD).

Figur 2
Kiseldioxidavlagring kontra tillväxt

För mer information om kemisk ångavsättning eller för att begära en offert, vänligenKONTAKTA SVMidag för att prata med en medlem av vårt säljteam.

Typer av CVD

LPCVD

Kemisk ångavsättning vid lågt tryck är en standardprocess för kemisk ångavsättning utan trycksättning. Den största skillnaden mellan LPCVD och andra CVD-metoder är deponeringstemperaturen. LPCVD använder den högsta temperaturen för att avsätta filmer, vanligtvis över 600°C.

Lågtrycksmiljön skapar en mycket enhetlig film med hög renhet, reproducerbarhet och homogenitet. Detta utförs mellan 10 – 1 000 Pa, medan standardrumstrycket är 101 325 Pa. Temperaturen bestämmer tjockleken och renheten på dessa filmer, med högre temperaturer som resulterar i tjockare och mer rena filmer.

• Vanliga filmer deponerade:polykisel, dopade och odopade oxider,nitrider.

PECVD

Plasmaförstärkt kemisk ångavsättning är en teknik för beläggning med låg temperatur och hög filmdensitet. PECVD äger rum i en CVD-reaktor med tillsats av plasma, som är en delvis joniserad gas med högt innehåll av fria elektroner (~50%). Detta är en lågtemperaturdeponeringsmetod som sker mellan 100°C – 400°C. PECVD kan utföras vid låga temperaturer eftersom energin från de fria elektronerna dissocierar de reaktiva gaserna för att bilda en film på skivans yta.

Denna deponeringsmetod använder två olika typer av plasma:

1. Kall (icke-termisk): elektroner har en högre temperatur än de neutrala partiklarna och jonerna. Denna metod använder elektronernas energi genom att ändra trycket i deponeringskammaren.
2. Termisk: elektroner har samma temperatur som partiklarna och jonerna i avsättningskammaren.

Inuti deponeringskammaren sänds radiofrekvent spänning mellan elektroderna ovanför och under skivan. Detta laddar elektronerna och håller dem i ett exciterbart tillstånd för att avsätta den önskade filmen.

Det finns fyra steg för att odla filmer via PECVD:

1. Placera målskivan på en elektrod inuti avsättningskammaren.
2. Inför reaktiva gaser och deponeringselement till kammaren.
3. Skicka plasma mellan elektroderna och applicera spänning för att excitera plasman.
4. Reaktiv gas dissocierar och reagerar med skivans yta för att bilda en tunn film, biprodukter diffunderar ut ur kammaren.

• Vanliga filmer avsatta: kiseloxider, kiselnitrid, amorft kisel,kiseloxinitrider (Si_xO_yN_z).

APCVD

Atmosfäriskt tryck kemisk ångdeposition är en lågtemperaturdeponeringsteknik som äger rum i en ugn vid standardatmosfärstryck. Liksom andra CVD-metoder kräver APCVD en prekursorgas inuti avsättningskammaren, sedan stiger temperaturen långsamt för att katalysera reaktionerna på skivans yta och avsätta en tunn film. På grund av denna metods enkelhet har den en mycket hög avsättningshastighet.

• Vanliga filmer avsatta: dopade och odopade kiseloxider, kiselnitrider. Används även iglödgning.

HDP CVD

Kemisk ångdeposition i plasma med hög densitet är en version av PECVD som använder plasma med högre densitet, vilket gör att skivorna kan reagera med en ännu lägre temperatur (mellan 80°C-150°C) i avsättningskammaren. Detta skapar också en film med fantastiska dikesfyllningsmöjligheter.

• Vanliga filmer avsatta: kiseldioxid (SiO₂), kiselnitrid (Si₃N₄),kiselkarbid (SiC).

SACVD

Kemisk ångdeposition under atmosfäriskt tryck skiljer sig från andra metoder eftersom den sker under standardrumstryck och använder ozon (O₃) för att hjälpa till att katalysera reaktionen. Deponeringsprocessen sker vid ett högre tryck än LPCVD men lägre än APCVD, mellan cirka 13 300 Pa och 80 000 Pa. SACVD-filmer har en hög avsättningshastighet och som förbättras när temperaturen ökar till cirka 490°C, då den börjar minska .

• Vanliga filmer deponerade:BPSG, PSG,TEOS.

Shandong Zhongpeng Special Ceramics Co., Ltd är en av de största kiselkarbidkeramiska nya materiallösningarna i Kina. SiC teknisk keramik: Mohs hårdhet är 9 (New Mohs hårdhet är 13), med utmärkt motståndskraft mot erosion och korrosion, utmärkt nötning – motståndskraft och antioxidation. SiC-produktens livslängd är 4 till 5 gånger längre än 92 % aluminiumoxidmaterial. MOR för RBSiC är 5 till 7 gånger den för SNBSC, den kan användas för mer komplexa former. Offertprocessen är snabb, leveransen är som utlovat och kvaliteten är oöverträffad. Vi envisas alltid med att utmana våra mål och ge våra hjärtan tillbaka till samhället.