Yarımkeçirici proses: Kimyəvi buxarlanma (CVD)

Yarımkeçiricilər və FPD panelinin nümayişləri, nazik filmlərin hazırlanması vacib bir prosesdir. Nazik filmlərin hazırlanmasının bir çox yolu var (TF, İncə Film), aşağıdakı iki üsul ümumidir:

● CVD (Kimyəvi Buxar Depoziti)

● PVD (Fiziki Buxar Döşəyi)

Onların arasında tampon qat/aktiv təbəqə/izolyasiya qatı hamısı PECVD istifadə edərək maşının kamerasına yerləşdirilir.

● Xüsusi qazlardan istifadə edin: SIH4 / NH3 / NH3 / N2O, SI SI / SIO2 filmlərinin çökməsi üçün.

● Bəzi CVD maşınları daşıyıcı hərəkətliliyini artırmaq üçün hidrogenləşdirmə üçün H2 istifadə etməlidir.

● NF3 təmizləyici bir qazdır. Müqayisədə: F2 yüksək zəhərlidir və SF6-nin istixana effekti NF3-dən daha yüksəkdir.

Yarımkeçirici cihaz prosesində daha çox növ nazik filmlər var, ümumi SiO2/Si/SiN ilə yanaşı, W, Ti/TiN, HfO2, SiC və s.

Bu, müxtəlif növ nazik filmlər etmək üçün yarımkeçirici sənayesində istifadə olunan qabaqcıl materiallar üçün çox sayda prekursorun olmasının səbəbidir.

Bunu aşağıdakı şəkildə izah edirik:

1. CVD və bəzi prekursor qazlarının növləri

2. CVD və film keyfiyyətinin əsas mexanizmi

1. CVD və bəzi prekursor qazlarının növləri

CVD çox ümumi bir anlayışdır və bir çox növə bölünə bilər. Ümumi olanlar:

● PECVD: Plazma Təkmilləşdirilmiş CVD

● LPCVD: aşağı təzyiq cvd

● ALD: Atom qatının çökməsi

● Mocvd: Metal-üzvi CVD

CVD prosesi zamanı prekursorun kimyəvi istiqrazları kimyəvi reaksiyalardan əvvəl qırılmalıdır.

Kimyəvi istiqrazların qırılması üçün enerji istilikdən gəlir, buna görə kameranın temperaturu nisbətən yüksək olacaq, bu da panelin substrat şüşəsi və ya çevik ekranın pi materialları kimi bəzi proseslərə mehriban deyil. Buna görə də, digər enerjini (plazma və s.) Temperaturu tələb edən bəzi prosesləri ödəmək üçün proses istiliyini azaltmaq üçün istilik büdcəsi də azalacaq.

Buna görə A-SI-nin pecvd çökülməsi: H / SIN / POLY-SI FPD ekran sənayesində geniş istifadə olunur. Ümumi CVD prekursorları və filmləri:

Polyatorstallik silikon / Tək kristal silikon sio2 günah / sion w / ti wsi2 hfo2 / sic

CVD-nin əsas mexanizminin addımları:

1. Reaksiya prekursoru qazı kameraya daxil olur

2. Qaz reaksiyası nəticəsində yaranan ara məhsullar

3. Qazın aralıq məhsulları substratın səthinə yayılır

4. Substratın səthində adsorbsiya edilmiş və yayılmışdır

5. Kimyəvi reaksiya substrat səthində, nüvələşmə/ada əmələ gəlməsi/film əmələ gəlməsi baş verir

.

Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, bütün proses diffuziya / adsorbsiya / reaksiya kimi bir çox addım daxildir. Ümumi film meydana gəlməsi dərəcəsi, temperatur / təzyiq / reaksiya qazı / substrat növü kimi bir çox amillərdən təsirlənir. Diffuziya proqnozlaşdırmaq üçün diffuziya modeli, adsorbsiya adsorbsiya nəzəriyyəsi və kimyəvi reaksiyanın reaksiya kinetikası nəzəriyyəsi var.

Bütün müddətdə ən yavaş addım bütün reaksiya sürətini müəyyənləşdirir. Bu, layihə idarəçiliyinin kritik yol metoduna çox bənzəyir. Ən uzun fəaliyyət axını ən qısa layihə müddətini müəyyənləşdirir. Bu yolun vaxtını azaltmaq üçün müddəti ayıraraq qısaldıla bilər. Eynilə, CVD bütün prosesi başa düşməklə film əmələ gəlmə sürətini məhdudlaşdıran əsas darboğazı tapa bilər və ideal film əmələ gəlmə sürətinə nail olmaq üçün parametr parametrlərini düzəldə bilər.

2. CVD film keyfiyyətinin qiymətləndirilməsi

Bəzi filmlər düzdür, bəziləri deşik doldurur, bəziləri isə çox fərqli funksiyaları olan yiv doldurur. Ticarət CVD maşınları əsas tələblərə cavab verməlidir:

● Maşın emalı qabiliyyəti, çökmə dərəcəsi

● ardıcıllıq

● Qaz fazası reaksiyaları hissəciklər yarada bilməz. Qaz mərhələsində hissəciklər istehsal etməmək çox vacibdir.

Bəzi digər qiymətləndirmə tələbləri aşağıdakılardır:

● Yaxşı addım əhatə dairəsi

● Yüksək aspekt nisbəti boşluqlarını doldurmaq bacarığı (uyğunluq)

● Yaxşı qalınlıq vahidliyi

● Yüksək saflıq və sıxlıq

● Aşağı film gərginliyi ilə yüksək struktur mükəmməlliyi

● Yaxşı elektrik xüsusiyyətləri

● Substrat materialına əla yapışma