CVD फिल्म कोटिंग के लिए SiC सब्सट्रेट
रासायनिक वाष्प जमाव
रासायनिक वाष्प निक्षेपण (सीवीडी) ऑक्साइड एक रैखिक वृद्धि प्रक्रिया है जिसमें एक पूर्ववर्ती गैस रिएक्टर में एक वेफर पर एक पतली फिल्म जमा करती है। यह वृद्धि प्रक्रिया कम तापमान पर होती है और इसकी वृद्धि दर अन्य प्रक्रियाओं की तुलना में बहुत अधिक होती है।थर्मल ऑक्साइड. यह सिलिकॉन डाइऑक्साइड की बहुत पतली परतें भी बनाता है क्योंकि फिल्म को बढ़ने के बजाय जमा किया जाता है। इस प्रक्रिया से उच्च विद्युत प्रतिरोध वाली एक फिल्म बनती है, जो आईसी और एमईएमएस उपकरणों सहित कई अन्य अनुप्रयोगों में उपयोग के लिए बहुत अच्छी है।
रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) ऑक्साइड तब किया जाता है जब बाहरी परत की आवश्यकता होती है, लेकिन सिलिकॉन सब्सट्रेट को ऑक्सीकृत नहीं किया जा सकता है।
रासायनिक वाष्प जमाव वृद्धि:
सीवीडी वृद्धि तब होती है जब किसी गैस या वाष्प (प्रीकर्सर) को कम तापमान वाले रिएक्टर में डाला जाता है, जहाँ वेफर्स लंबवत या क्षैतिज रूप से व्यवस्थित होते हैं। गैस सिस्टम में प्रवाहित होती है और वेफर्स की सतह पर समान रूप से वितरित होती है। जैसे ही ये प्रीकर्सर रिएक्टर से गुजरते हैं, वेफर्स उन्हें अपनी सतह पर अवशोषित करना शुरू कर देते हैं।
एक बार जब प्रीकर्सर पूरे सिस्टम में समान रूप से वितरित हो जाते हैं, तो सबस्ट्रेट्स की सतह पर रासायनिक अभिक्रियाएँ शुरू हो जाती हैं। ये रासायनिक अभिक्रियाएँ द्वीपों के रूप में शुरू होती हैं, और जैसे-जैसे प्रक्रिया आगे बढ़ती है, ये द्वीप बढ़ते हैं और वांछित फिल्म बनाने के लिए विलीन हो जाते हैं। रासायनिक अभिक्रियाएँ वेफर्स की सतह पर उप-उत्पाद बनाती हैं, जो सीमा परत के पार फैल जाते हैं और रिएक्टर से बाहर निकल जाते हैं, जिससे केवल वेफर्स ही अपनी जमा हुई फिल्म कोटिंग के साथ रह जाते हैं।
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रासायनिक वाष्प जमाव के लाभ:
- कम तापमान वृद्धि प्रक्रिया.
- तीव्र जमा दर (विशेष रूप से एपीसीवीडी)।
- यह सिलिकॉन सब्सट्रेट होना आवश्यक नहीं है।
- अच्छा चरण कवरेज (विशेष रूप से PECVD)।
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सिलिकॉन डाइऑक्साइड जमाव बनाम वृद्धि
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सी.वी.डी. के प्रकार
एलपीसीवीडी
निम्न दाब रासायनिक वाष्प निक्षेपण, बिना दबाव वाली एक मानक रासायनिक वाष्प निक्षेपण प्रक्रिया है। एलपीसीवीडी और अन्य सीवीडी विधियों के बीच मुख्य अंतर निक्षेपण तापमान का है। एलपीसीवीडी फिल्मों के निक्षेपण के लिए उच्चतम तापमान का उपयोग करता है, आमतौर पर 600°C से ऊपर।
निम्न-दाब वातावरण उच्च शुद्धता, पुनरुत्पादन क्षमता और एकरूपता वाली एकसमान फिल्म बनाता है। यह 10-1,000 Pa के बीच किया जाता है, जबकि मानक कमरे का दाब 101,325 Pa होता है। तापमान इन फिल्मों की मोटाई और शुद्धता निर्धारित करता है, और उच्च तापमान के परिणामस्वरूप मोटी और अधिक शुद्ध फिल्में बनती हैं।
- सामान्यतः जमा की जाने वाली फिल्में:पॉलीसिलिकॉन, डोप्ड और अनडोप्ड ऑक्साइड,नाइट्राइड.
पीईसीवीडी
प्लाज़्मा संवर्धित रासायनिक वाष्प निक्षेपण एक निम्न तापमान, उच्च फिल्म घनत्व निक्षेपण तकनीक है। PECVD एक CVD रिएक्टर में प्लाज़्मा के साथ किया जाता है, जो एक आंशिक रूप से आयनित गैस है जिसमें उच्च मुक्त इलेक्ट्रॉन मात्रा (~50%) होती है। यह एक निम्न तापमान निक्षेपण विधि है जो 100°C – 400°C के बीच होती है। PECVD को निम्न तापमान पर किया जा सकता है क्योंकि मुक्त इलेक्ट्रॉनों से निकलने वाली ऊर्जा प्रतिक्रियाशील गैसों को वियोजित करके वेफर की सतह पर एक फिल्म बनाती है।
इस निक्षेपण विधि में दो अलग-अलग प्रकार के प्लाज्मा का उपयोग किया जाता है:
- शीत (गैर-तापीय): इलेक्ट्रॉनों का तापमान उदासीन कणों और आयनों की तुलना में अधिक होता है। इस विधि में निक्षेपण कक्ष में दबाव बदलकर इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा का उपयोग किया जाता है।
- तापीय: इलेक्ट्रॉनों का तापमान निक्षेपण कक्ष में कणों और आयनों के तापमान के समान होता है।
निक्षेपण कक्ष के अंदर, वेफर के ऊपर और नीचे इलेक्ट्रोडों के बीच रेडियो-आवृत्ति वोल्टेज भेजा जाता है। यह इलेक्ट्रॉनों को आवेशित करता है और उन्हें वांछित फिल्म निक्षेपित करने के लिए उत्तेजनीय अवस्था में रखता है।
PECVD के माध्यम से फिल्में विकसित करने के चार चरण हैं:
- लक्ष्य वेफर को निक्षेपण कक्ष के अंदर इलेक्ट्रोड पर रखें।
- कक्ष में प्रतिक्रियाशील गैसों और निक्षेपण तत्वों को प्रविष्ट कराएं।
- इलेक्ट्रोडों के बीच प्लाज्मा भेजें और प्लाज्मा को उत्तेजित करने के लिए वोल्टेज लागू करें।
- प्रतिक्रियाशील गैस वियोजित हो जाती है और वेफर सतह के साथ प्रतिक्रिया करके एक पतली फिल्म बनाती है, तथा उपोत्पाद कक्ष से बाहर फैल जाते हैं।
- सामान्य रूप से जमा होने वाली फिल्में: सिलिकॉन ऑक्साइड, सिलिकॉन नाइट्राइड, अनाकार सिलिकॉन,सिलिकॉन ऑक्सीनाइट्राइड्स (SixOyNz).
एपीसीवीडी
वायुमंडलीय दाब रासायनिक वाष्प निक्षेपण एक निम्न तापमान निक्षेपण तकनीक है जो मानक वायुमंडलीय दाब पर भट्टी में की जाती है। अन्य CVD विधियों की तरह, APCVD में निक्षेपण कक्ष के अंदर एक पूर्वगामी गैस की आवश्यकता होती है, फिर तापमान धीरे-धीरे बढ़ता है जिससे वेफर की सतह पर अभिक्रियाएँ उत्प्रेरित होती हैं और एक पतली फिल्म निक्षेपित होती है। इस विधि की सरलता के कारण, इसकी निक्षेपण दर बहुत अधिक होती है।
- सामान्यतः जमा की जाने वाली फ़िल्में: डोप किए गए और डोप न किए गए सिलिकॉन ऑक्साइड, सिलिकॉन नाइट्राइड। इनका उपयोग इनमें भी किया जाता हैannealing.
एचडीपी सीवीडी
उच्च घनत्व प्लाज़्मा रासायनिक वाष्प निक्षेपण, PECVD का एक ऐसा संस्करण है जिसमें उच्च घनत्व वाले प्लाज़्मा का उपयोग किया जाता है, जिससे वेफ़र्स निक्षेपण कक्ष के भीतर और भी कम तापमान (80°C-150°C के बीच) पर अभिक्रिया कर पाते हैं। इससे एक ऐसी फिल्म भी बनती है जिसमें ट्रेंच फिल की बेहतरीन क्षमता होती है।
- सामान्यतः जमा होने वाली फिल्में: सिलिकॉन डाइऑक्साइड (SiO2), सिलिकॉन नाइट्राइड (Si3N4),सिलिकॉन कार्बाइड (SiC).
एसएसीवीडी
उपवायुमंडलीय दबाव रासायनिक वाष्प जमाव अन्य विधियों से भिन्न है क्योंकि यह मानक कमरे के दबाव से नीचे होता है और ओजोन (O3) अभिक्रिया को उत्प्रेरित करने में मदद करता है। निक्षेपण प्रक्रिया LPCVD से अधिक लेकिन APCVD से कम दाब पर, लगभग 13,300 Pa और 80,000 Pa के बीच, होती है। SACVD फिल्मों की निक्षेपण दर ऊँची होती है और तापमान बढ़ने पर यह लगभग 490°C तक बढ़ जाती है, जिसके बाद यह घटने लगती है।
शेडोंग झोंगपेंग स्पेशल सेरामिक्स कंपनी लिमिटेड, चीन में सिलिकॉन कार्बाइड सिरेमिक के नए उत्पादों के सबसे बड़े आपूर्तिकर्ताओं में से एक है। SiC तकनीकी सिरेमिक: इसकी Moh कठोरता 9 (नई Moh कठोरता 13) है, जो क्षरण और संक्षारण के प्रति उत्कृष्ट प्रतिरोध, उत्कृष्ट घर्षण-प्रतिरोध और ऑक्सीकरण-रोधी है। SiC उत्पादों का सेवा जीवन 92% एल्यूमिना सामग्री की तुलना में 4 से 5 गुना अधिक है। RBSiC का MOR SNBSC से 5 से 7 गुना अधिक है, और इसका उपयोग अधिक जटिल आकृतियों के लिए भी किया जा सकता है। कोटेशन प्रक्रिया त्वरित है, डिलीवरी वादे के अनुसार होती है और गुणवत्ता बेजोड़ है। हम हमेशा अपने लक्ष्यों को चुनौती देने और समाज के प्रति समर्पित रहने के लिए तत्पर रहते हैं।