PVD & PVD, CVD & AMAT PVD 제품 소개에 관한 10가지 증착 기술

필름 증착은 반도체 제조 공정에서 매우 중요한 기술로, 원자의 흡착, 흡착된 원자의 표면 확산, 흡착된 원자가 적절한 위치에서 합체하여 점진적으로 필름을 형성하고 성장하는 일련의 공정입니다. 신규 웨이퍼 투자 건설에서는 팹 투자금의 80%가 장비 구매에 사용된다. 그 중 박막증착장비는 웨이퍼 제조의 핵심 단계 중 하나로 약 25%의 비중을 차지한다.

박막증착 공정은 크게 물리기상증착(Physical Vapor Deposition)과 화학기상증착(Chemical Vapor Deposition)으로 구분된다. PVD(물리적 기상 증착) 기술은 재료 소스(고체 또는 액체 표면을 기체 원자, 분자로 기화하거나 부분 이온화하여 진공 조건에서 저압 가스(또는 플라즈마) 공정을 통해 물질 소스)를 기화시키는 물리적 방법을 사용하는 것을 의미합니다. . 특정 기능을 갖는 박막을 기판 표면에 증착하는 기술. 물리기상증착의 원리는 크게 증발 코팅, 스퍼터링 코팅, 이온 도금으로 나눌 수 있으며, 구체적으로는 MBE 등 다양한 코팅 기술이 포함됩니다. 현재 물리 기상 증착 기술은 금속 필름, 합금 필름뿐만 아니라 화합물, 세라믹, 반도체, 폴리머 필름 등도 증착할 수 있습니다.

기술의 발전과 함께 PVD 기술도 끊임없이 혁신하고 있으며 특정 용도에 맞는 전문 기술이 많이 있습니다. 이 특별 목록에서는 모든 사람이 다양한 PVD 기술을 소개할 수 있습니다.

진공증착코팅 기술

진공증착코팅은 진공상태에서 증발재료를 증발기에 의해 가열하여 승화시키고, 증발입자의 흐름이 직접 기판으로 향하게 되어 기판에 증착되어 고체막을 형성하거나, 증발코팅재료를 진공가열하여 가열하는 방법이다. 코팅 방법. 물리적 과정은 여러 가지 에너지 방법을 사용하여 열에너지로 변환하고, 도금 재료를 가열하여 증발 또는 승화시키고, 특정 에너지(0.1~0.3eV)를 갖는 기체 입자(원자, 분자 또는 원자단)가 되는 것입니다. 도금 표면을 떠날 때 상당한 속도의 기체 입자는 기본적으로 충돌 없이 직선 비행으로 기판 표면으로 이동합니다. 매트릭스 표면에 도달한 기체 입자는 핵형성으로 응축되어 고체상 필름으로 성장합니다. 필름을 구성하는 원자는 재배열되거나 화학적으로 결합됩니다.

전자빔 증발 기술

전자빔 증발은 물리적 기상 증착의 한 유형입니다. 전통적인 증발 방법과 달리 전자빔 증발은 고에너지 전자를 정확하게 사용하여 도가니의 타겟 물질에 충격을 가하고 이를 녹인 다음 전자기장의 협력을 통해 기판에 증착할 수 있습니다. 전자빔 증발은 일반적으로 Al, CO, Ni, Fe 합금 또는 산화막, SiO2, ZrO2 필름, 내식성 및 고온 내성 산화막을 준비하는 데 사용됩니다.

스퍼터링 코팅 기술
스퍼터링 코팅 기술은 타겟 표면에 이온을 충돌시키는 기술로, 타겟의 원자가 부딪히는 현상을 스퍼터링이라고 합니다. 스퍼터링에 의해 생성된 원자는 기판 표면에 증착되어 스퍼터링 코팅이라는 필름을 형성합니다. 가스 이온화는 일반적으로 가스 방전에 의해 생성되며, 양이온은 전기장의 작용에 따라 고속으로 음극 타겟에 충격을 가하고, 음극 타겟 원자 또는 분자를 녹아웃시키고, 기판 표면으로 날아가 필름으로 증착됩니다. .

Rf 스퍼터링 기술

Rf 스퍼터링은 일종의 스퍼터링 코팅 기술입니다. 일반적으로 사용되는 AC 전원 공급 장치의 주파수는 13.56MHz와 같은 RF 세그먼트에 있으므로 DC 전원 공급 장치 대신 AC 전원 공급 장치가 AC 스퍼터링 시스템을 구성하므로 이를 RF 스퍼터링이라고 합니다.

마그네트론 스퍼터링 기술

마그네트론 스퍼터링 기술은 PVD(물리적 기상 증착) 기술에 속하며, 박막 소재를 제조하는 중요한 방법 중 하나입니다. 전기장에서 가속된 하전입자를 이용하여 일정한 운동에너지를 갖고, 이온은 타겟 전극(음극)으로 이루어진 스퍼터링된 물질로 향하게 되고, 타겟 원자는 스퍼터링되어 특정 방향을 따라 이동하게 됩니다. 기판을 필름 방식으로 기판에 증착합니다. 마그네트론 스퍼터링 장비를 사용하면 코팅 두께와 균일성을 제어할 수 있으며 제조된 필름은 밀도가 좋고 접착력이 강하며 순도가 높습니다. 이 기술은 다양한 기능성 필름을 제조하는 중요한 수단이 되었습니다.

이온 코팅 기술
이온 도금은 진공 증착 도금과 스퍼터링 코팅을 기반으로 개발된 새로운 코팅 기술입니다. 증착 분야에는 다양한 가스 방전 방법이 도입되고 있습니다. 전체 증착 공정은 플라즈마에서 수행됩니다. 마그네트론 스퍼터링 이온 도금, 반응성 이온 도금, 중공 음극 방전 이온 도금(중공 음극 증발 방식), 다중 아크 이온 도금(음극 아크 이온 도금) 등이 포함됩니다. 이온 도금은 필름층의 입자 에너지를 크게 향상시키고 더 나은 성능을 가진 필름층을 얻을 수 있어 "필름"의 응용 분야가 확장됩니다. 빠르게 발전하고 대중적인 신기술입니다.

다중아크이온도금(MAIP)

다중 아크 이온 도금은 아크 방전에 의해 고체 음극 타겟에 금속을 직접 증발시키는 방법입니다. 증발은 음극 아크의 밝은 지점에서 방출된 음극 물질의 이온이며, 기판 표면에 필름으로 증착됩니다.

분자선 에피택시(MBE)

분자선 에피택시(MBE)는 새롭게 개발된 에피택시 필름 제조 방법으로, 크리스탈 기판에 고품질의 크리스탈 필름을 성장시키는 신기술입니다. 초고진공 조건에서 다양한 필수 성분을 가열로에서 생성된 증기, 작은 구멍의 시준 후 형성된 분자선 또는 원자선이 적절한 온도에서 단결정 기판에 직접 주입되고 분자선이 빔은 기판을 스캔하도록 제어되므로 분자 또는 원자가 기판에 "길게" 층별로 배열되어 필름을 형성할 수 있습니다.

펄스 레이저 증착(PLD)
펄스 레이저 절제(PLA)라고도 알려진 펄스 레이저 증착(PLD)은 물체에 레이저 충격을 가한 다음 충격을 받은 재료를 다른 기판에 증착하는 방식입니다. 침전물이나 막을 얻는 수단.

레이저 분자빔 에피택시(L-MBE)
레이저 분자빔 에피택시(L-MBE)는 분자빔 에피택시와 펄스 레이저 증착 기술, 분자빔 에피택시 조건에서 레이저 증발 코팅 기술을 유기적으로 결합한 최근 개발된 새로운 필름 준비 기술입니다.

현재 칩 제조 공정의 핵심 PVD 장비로는 주로 스퍼터링 코팅 기술을 활용하는 하드마스크 PVD 장비, 구리 배선(CuBS) PVD, 알루미늄 라이너(Al PAD) PVD 등이 있다.

1, PVD와 CVD의 개념

PVD(PVD): 물리 기상 증착 기술이라고도 알려진 PVD(물리 기상 증착)는 진공 상태에서 물리적 방법으로 물체 표면에 물질을 증착하는 박막 준비 기술입니다. 코팅 기술은 크게 진공 스퍼터링 코팅, 진공 이온 코팅, 진공 증발 코팅의 세 가지 종류로 구분됩니다. 플라스틱, 유리, 금속, 필름, 세라믹 및 기타 기판을 포함한 코팅 요구 사항을 충족할 수 있습니다.

CVD(Chemical Vapor Evaporation, CVD)는 화학적 기상증착이라고도 알려져 있으며 고온에서의 가스반응, 금속할로겐화물, 유기물체, 탄화수소 등의 열분해, 수소환원 또는 생화학적 반응을 일컫는 방법이다. 고온에서 가스를 혼합하여 금속, 산화물, 탄화물 등의 무기물을 석출시키는 기술입니다. 내열재료층, 고순도 금속제조, 반도체 필름제조 등에 널리 사용됩니다.

2、물리 기상 증착(PVD) 공정

1) 진공 스퍼터링 코팅: 고에너지 입자가 전기장에 의해 가속되면 고체 표면에 충격을 가하고, 고체 표면의 원자/분자가 이러한 고에너지 입자와 운동에너지를 교환하여 표면 밖으로 날아가는 스퍼터링 현상 . 주입 방식의 차이에 따라 음극 및 양극 스퍼터링, 3단 또는 4단 스퍼터링, 고주파 스퍼터링, 바이어스 스퍼터링, 비대칭 AC 스퍼터링, 흡착 스퍼터링 등으로 구분되며 가장 일반적으로 사용되는 것은 마그네트론 스퍼터링입니다. .

2) 진공증착코팅 : 고체물질을 진공상태에서 가열, 증발시켜 기판 표면에 응축시켜 필름을 형성하는 방식이다.

3) 진공 이온 도금의 기본 원리는 진공 조건에서 일부 플라즈마 이온화 기술을 사용하여 도금 원자를 이온으로 부분적으로 이온화하는 동시에 많은 고에너지 중성 원자를 생성하고 도금된 기판에 음의 바이어스를 추가한다는 것입니다. 이러한 방식으로, 깊은 음의 바이어스 작용 하에서 이온이 기판 표면에 증착되어 박막을 형성합니다.

PVD 증착 공정은 크게 도금 증발, 도금 마이그레이션, 도금 증착의 세 부분으로 나눌 수 있습니다.

3、CVD(화학적 증기 증발) 공정

CVD(Chemical Vapor Evaporation)는 화학적 기상 증착으로 고온에서 기상 반응을 말합니다. 이 공정은 주로 고온에서의 기상 반응을 말하며, 내열성 재료층, 고순도 금속 제조, 반도체 필름 제조에 널리 사용됩니다.

CVD 반응성 재료 소스는 다음과 같이 나눌 수 있습니다.

• 기체 물질 소스: 실온에서 기체 상태인 물질(H2, N2, CH4, Ar 등). 기상물질 소스를 사용하는 경우, 온도가 아닌 유량계로 반응가스의 유량만 제어하면 되므로 층장치 시스템이 크게 단순화된다.
• 액체 재료 공급원: TiCl4, CH3CN, SiCl4 및 BCl3와 같이 실온에서 액체인 반응성 물질입니다. 증착 챔버로 들어가는 액체 재료 소스의 양은 액체 재료 흐름이 사용될 때 캐리어 가스와 가열 온도를 제어하여 제어됩니다.
• 고체 물질 소스: AlCl, NbCl5, TaCl5, ZrCl5 및 HfCl4와 같이 실온에서 고체인 물질. 이러한 종류의 재료는 필요한 양의 증기를 더 높은 온도에서 승화해야 하기 때문에 이러한 종류의 공정을 사용할 때는 가열 온도와 운반 능력을 엄격하게 제어해야 합니다.

AMAT PVD 제품 소개

PVD 증착 공정은 반도체 제조에서 다양한 로직 및 메모리 장치용 초박형, 초순수 금속 및 전이금속 질화물 필름을 만드는 데 사용됩니다. 가장 일반적인 PVD 응용 분야는 알루미늄 판 및 패드 금속화, 티타늄 및 질화 티타늄 라이너, 장벽 증착, 상호 연결 금속화를 위한 구리 장벽 시드 증착입니다.

PVD 필름 증착 공정에는 최고의 인터페이스와 필름 품질을 얻기 위해 PVD 증착 공정이 탈기 및 표면 전처리 기술과 통합된 고진공 플랫폼이 필요합니다. Applied Materials의 Endura 플랫폼은 PVD 금속화에 대한 현재 업계의 표준입니다.

Fountyl Technologies PTE Ltd는 반도체 제조 산업에 주력하고 있으며 주요 제품에는 핀 척, 링 그루브 척, 다공성 세라믹 척, 세라믹 엔드 이펙터, 세라믹 빔 및 가이드, 세라믹 구조 부품이 포함됩니다. 문의 및 협상을 환영합니다!