Proses Semikonduktor: Chemical Vapor Deposition (CVD)

Ing semikonduktor lan tampilan panel FPD, nyiapake film tipis minangka proses penting. Ana akeh cara kanggo nyiyapake film tipis (TF, Film Tipis), rong cara ing ngisor iki umum:

● CVD (Deposisi Uap Kimia)

● PVD (Deposisi Uap Fisik)

Antarane wong-wong mau, lapisan buffer / lapisan aktif / lapisan insulating kabeh setor ing kamar mesin nggunakake PECVD.

● Gunakake gas khusus: SiH4 / NH3 / N2O kanggo deposisi film SiN lan Si / SiO2.

● Sawetara mesin CVD kudu nggunakake H2 kanggo hidrogenasi kanggo nambah mobilitas operator.

● NF3 minangka gas pembersih. Dibandhingake: F2 beracun banget, lan efek omah kaca SF6 luwih dhuwur tinimbang NF3.

Ing proses piranti semikonduktor, ana luwih akeh jinis film tipis, saliyane SiO2 / Si / SiN umum, ana uga W, Ti / TiN, HfO2, SiC, lsp.

Iki uga dadi alesan kenapa ana macem-macem prekursor kanggo bahan maju sing digunakake ing industri semikonduktor, supaya bisa nggawe macem-macem jinis film tipis.

Kita nerangake kanthi cara ing ngisor iki:

1. Jinis CVD lan sawetara gas prekursor

2. Mekanisme dhasar saka CVD lan kualitas film

1. Jinis CVD lan sawetara gas prekursor

CVD minangka konsep sing umum banget lan bisa dipérang dadi pirang-pirang jinis. Sing umum yaiku:

● PECVD: Plasma Enhanced CVD

● LPCVD: CVD Tekanan Rendah

● ALD: Atomic Layer Deposition

● MOCVD: CVD logam-organik

Sajrone proses CVD, ikatan kimia saka prekursor kudu rusak sadurunge reaksi kimia.

Energi kanggo bejat ikatan kimia asalé saka panas, supaya suhu kamar bakal relatif dhuwur, kang ora loropaken kanggo sawetara pangolahan, kayata kaca landasan saka panel utawa materi PI saka layar fleksibel. Mulane, kanthi input energi liyane (mbentuk Plasma, etc.) kanggo ngurangi suhu proses kanggo ketemu sawetara pangolahan sing mbutuhake suhu, budget termal uga bakal suda.

Mulane, deposisi PECVD saka a-Si: H / SiN / poly-Si digunakake akeh ing industri tampilan FPD. Prekursor lan film CVD umum:

Silikon polikristalin/silikon kristal tunggal SiO2 SiN/SiON W/Ti WSi2 HfO2/SiC

Langkah-langkah mekanisme dhasar CVD:

1. Gas prekursor reaksi lumebu ing kamar

2. Produk penengah sing diprodhuksi dening reaksi gas

3. Produk penengah saka gas nyebar menyang permukaan substrat

4. Adsorbed ing lumahing landasan lan diffused

5. Reaksi kimia dumadi ing permukaan substrat, pembentukan nukleasi / pulo / pembentukan film

6. Produk sampingan sing desorbed, vakum dipompa lan dibuwang sawise mlebu scrubber kanggo perawatan

Kaya sing wis kasebut sadurunge, kabeh proses kalebu pirang-pirang langkah kayata difusi / adsorpsi / reaksi. Tingkat pembentukan film sakabèhé dipengaruhi dening akeh faktor, kayata suhu / tekanan / jinis reaksi gas / jinis substrat. Difusi nduweni model difusi kanggo prediksi, adsorpsi nduweni teori adsorpsi, lan reaksi kimia nduweni teori kinetika reaksi.

Ing kabeh proses, langkah paling alon nemtokake kabeh tingkat reaksi. Iki meh padha karo metode path kritis manajemen proyek. Aliran aktivitas paling dawa nemtokake durasi proyek sing paling cendhak. Duration bisa shortened dening allocating sumber daya kanggo nyuda wektu dalan iki. Kajaba iku, CVD bisa nemokake bottleneck tombol sing mbatesi tingkat pembentukan film kanthi ngerteni kabeh proses, lan nyetel setelan parameter kanggo entuk tingkat pembentukan film sing cocog.

2. Evaluasi kualitas film CVD

Sawetara film warata, ana sing ngisi bolongan, lan ana sing ngisi alur, kanthi fungsi sing beda banget. Mesin CVD komersial kudu nyukupi syarat dhasar:

● Kapasitas pangolahan mesin, tingkat deposisi

● Konsistensi

● Reaksi fase gas ora bisa ngasilake partikel. Penting banget supaya ora ngasilake partikel ing fase gas.

Sawetara syarat evaluasi liyane yaiku:

● Jangkoan langkah apik

● Kemampuan kanggo ngisi kesenjangan rasio aspek dhuwur (konformalitas)

● Good kekandelan uniformity

● Kemurnian lan Kapadhetan dhuwur

● Gelar dhuwur saka kasampurnan struktural karo kaku film kurang

● Sifat listrik sing apik

● adhesion banget kanggo materi landasan