Tien soorten depositietechnologieën over PVD & PVD en CVD & AMAT PVD-productintroductie

Filmafzetting is een zeer belangrijke technologie in het productieproces van halfgeleiders, een reeks processen waarbij sprake is van de adsorptie van atomen, de diffusie van geadsorbeerde atomen op het oppervlak en de coalescentie van geadsorbeerde atomen op geschikte locaties om geleidelijk een film te vormen en te groeien. Bij de bouw van een nieuwe waferinvestering wordt 80% van de investering in de fabriek gebruikt voor de aanschaf van apparatuur. Onder hen is apparatuur voor het afzetten van dunne films een van de kernstappen van de waferproductie, goed voor ongeveer 25% van het aandeel.

Dunnefilmdepositieprocessen worden hoofdzakelijk onderverdeeld in fysische dampdepositie en chemische dampdepositie. Physical Vapour Deposition (PVD)-technologie verwijst naar het gebruik van fysieke methoden om een ​​materiële bron te verdampen - een vast of vloeibaar oppervlak in gasvormige atomen, moleculen of gedeeltelijke ionisatie in ionen onder vacuümomstandigheden, en via een gas- (of plasma-)proces onder lage druk. . Een techniek voor het aanbrengen van een dunne film met een specifieke functie op het oppervlak van een substraat. Het principe van fysische dampafzetting kan grofweg worden onderverdeeld in verdampingscoating, sputtercoating en ion-plating, en omvat specifiek verschillende coatingtechnologieën zoals MBE. Momenteel kan de technologie voor fysische dampafzetting niet alleen metaalfilms, legeringsfilms afzetten, maar ook verbindingen, keramiek, halfgeleiders, polymeerfilms enzovoort.

Met de ontwikkeling van technologie is de PVD-technologie ook voortdurend aan het innoveren, er zijn veel gespecialiseerde technologieën voor bepaalde toepassingen, in deze speciale inventaris kan iedereen een verscheidenheid aan PVD-technologie introduceren.

Vacuümverdampingscoatingtechnologie

Vacuümverdampingscoating vindt plaats onder vacuümomstandigheden, het verdampingsmateriaal wordt verwarmd door de verdamper, zodat het sublimeert, de verdampingsdeeltjesstroom wordt rechtstreeks naar het substraat gericht en op het substraat afgezet om een ​​vaste film te vormen, of vacuümverdampingscoatingmateriaal wordt verwarmd coating methode. Het fysieke proces is: het gebruiken van verschillende energiemethoden om energie om te zetten in warmte, het verwarmen van het bekledingsmateriaal om te verdampen of te sublimeren, en gasvormige deeltjes te worden (atomen, moleculen of atomaire groepen) met een bepaalde energie (0,1 ~ 0,3 eV); Bij het verlaten van het galvaniseeroppervlak worden gasvormige deeltjes met aanzienlijke snelheid in een rechte lijn naar het substraatoppervlak getransporteerd, vrijwel zonder botsing. De gasvormige deeltjes die het oppervlak van de matrix bereiken condenseren tot kernvorming en groeien uit tot vaste fasefilms. De atomen waaruit een film bestaat, zijn herschikt of chemisch gebonden.

Verdampingstechniek met elektronenbundels

Elektronenbundelverdamping is een vorm van fysieke dampafzetting. Anders dan bij de traditionele verdampingsmethode kan bij elektronenbundelverdamping nauwkeurig gebruik worden gemaakt van hoogenergetische elektronen om het doelmateriaal in de smeltkroes te bombarderen, te smelten en vervolgens op het substraat af te zetten door de samenwerking van een elektromagnetisch veld. Verdamping met elektronenbundels wordt vaak gebruikt voor het bereiden van Al-, CO-, Ni-, Fe-legeringen of oxidefilms, SiO2-, ZrO2-films, corrosiebestendige en hittebestendige oxidefilms.

Sputtercoatingtechnologie
Sputtercoatingtechnologie is het bombarderen van het oppervlak van het doelwit met ionen, en het fenomeen dat de atomen van het doelwit worden geraakt, wordt sputteren genoemd. De door sputteren geproduceerde atomen worden op het substraatoppervlak afgezet en vormen een film die sputtercoating wordt genoemd. Gasionisatie wordt meestal geproduceerd door gasontlading, en de positieve ionen ervan bombarderen het kathodedoel met hoge snelheid onder invloed van een elektrisch veld, schakelen de atomen of moleculen van het kathodedoel uit en vliegen naar het oppervlak van het substraat om in een film te worden afgezet. .

Rf-sputtertechnologie

Rf-sputteren is een soort sputtercoatingtechnologie. De AC-voeding in plaats van de DC-voeding vormt het AC-sputtersysteem, omdat de frequentie van de algemeen gebruikte AC-voeding zich in het RF-segment bevindt, zoals 13,56 MHz, dus dit wordt RF-sputtering genoemd.

Magnetron-sputtertechnologie

Magnetronsputtertechnologie behoort tot de PVD-technologie (physical vapor deposition) en is een van de belangrijke methoden voor het bereiden van dunne-filmmaterialen. Het is het gebruik van geladen deeltjes die versneld zijn in het elektrische veld en een bepaalde kinetische energie hebben, het ion wordt gericht op het gesputterde materiaal gemaakt van de doelelektrode (kathode), en het doelatoom wordt uitgesputterd om het in een bepaalde richting te laten bewegen. het substraat en afgezet op het substraat in een filmmethode. De magnetronsputterapparatuur maakt de dikte en uniformiteit van de coating regelbaar, en de bereide film heeft een goede dichtheid, sterke hechting en hoge zuiverheid. Deze technologie is een belangrijk middel geworden om verschillende functionele films te bereiden.

Ionencoatingtechnologie
Ion-plating is een nieuwe coatingtechnologie ontwikkeld op basis van vacuümverdamping en sputtercoating. Op het gebied van dampdepositie worden verschillende gasontladingsmethoden geïntroduceerd. Het gehele dampafzettingsproces wordt uitgevoerd in plasma. Het omvat magnetron sputteren ionenplating, reactieve ionenplating, holle kathode ontlading ionenplating (holle kathode verdampingsmethode), multi-arc ionenplating (kathodeboogionenplating) enzovoort. Ionenplateren verbetert de deeltjesenergie van de filmlaag aanzienlijk en kan een filmlaag met betere prestaties verkrijgen, waardoor het toepassingsgebied van "film" wordt uitgebreid. Het is een zich snel ontwikkelende en populaire nieuwe technologie.

Meerdere boogionplaten (MAIP)

Multi-arc ionenplating is een methode voor directe verdamping van metaal op het vaste kathodedoel door boogontlading. De verdamping is het ion van de kathodesubstantie dat vrijkomt uit het heldere punt van de kathodeboog en vervolgens als een film op het oppervlak van het substraat wordt afgezet.

Moleculaire bundelepitaxie (MBE)

Moleculaire bundelepitaxie (MBE) is een nieuw ontwikkelde methode voor het maken van epitaxiefilms, een nieuwe technologie voor het kweken van hoogwaardige kristalfilms op kristalsubstraten. Onder ultrahoogvacuümomstandigheden wordt de damp die wordt gegenereerd door de oven die wordt verwarmd met verschillende vereiste componenten, de moleculaire straal of atomaire straal gevormd na de collimatie van het kleine gat, direct op de juiste temperatuur in het monokristallijne substraat geïnjecteerd, en de moleculaire straal De straal wordt bestuurd om het substraat te scannen, zodat de moleculen of atomen laag voor laag "lang" op het substraat kunnen worden gerangschikt om een ​​film te vormen.

Gepulseerde laserafzetting (PLD)
Pulsed Laser Deposition (PLD), ook bekend als gepulseerde laserablatie (PLA), is een soort laserbombardement op een object, waarna het gebombardeerde materiaal op een ander substraat wordt afgezet. Een manier om een ​​neerslag of film te verkrijgen.

Lasermoleculaire straalepitaxie (L-MBE)
Laser moleculaire straalepitaxie (L-MBE) is een nieuwe filmvoorbereidingstechnologie die de afgelopen jaren is ontwikkeld en die een organische combinatie is van moleculaire straalepitaxie en gepulseerde laserdepositietechnologie, en laserverdampingscoatingtechnologie onder de voorwaarde van moleculaire straalepitaxie.

Momenteel omvat de belangrijkste PVD-apparatuur in het chipproductieproces voornamelijk Hard Mask PVD-apparatuur, koperinterconnectie (CuBS) PVD en aluminium voering (Al PAD) PVD, voornamelijk met behulp van sputtercoatingtechnologie.

1, Comcept van PVD en CVD

PVD: Physical Vapour Deposition (PVD), ook wel bekend als Physical Vapour Deposition Technology, is een dunnefilmvoorbereidingstechnologie die materialen op het oppervlak van objecten afzet door middel van fysieke methoden onder vacuümomstandigheden. De coatingtechnologie is hoofdzakelijk onderverdeeld in drie soorten: vacuümsputtercoating, vacuümionencoating en vacuümverdampingscoating. Kan voldoen aan de coatingbehoeften, waaronder plastic, glas, metaal, film, keramiek en andere substraten.

CVD: Chemical Vapour Evaporation (CVD), ook bekend als chemische meteorologische depositie, is een methode die verwijst naar de gasreactie bij hoge temperaturen, de thermische ontleding van metaalhalogeniden, organometrie, koolwaterstoffen, enz., waterstofreductie of de biochemische reactie van het mengsel van gassen onder hoge temperaturen om anorganische materialen zoals metalen, oxiden, carbiden, enz. neer te slaan. Het wordt veel gebruikt in hittebestendige materiaallagen, zeer zuivere metaalproductie en halfgeleiderfilmproductie.

2. Fysisch dampafzettingsproces (PVD).

1) Vacuümsputtercoating: wanneer hoogenergetische deeltjes worden versneld door het elektrische veld, beïnvloeden ze het vaste oppervlak, en de atomen / moleculen van het vaste oppervlak wisselen kinetische energie uit met deze hoogenergetische deeltjes, waardoor ze uit het oppervlakteverschijnsel vliegen dat sputteren wordt genoemd . Afhankelijk van het verschil in de manier van injectie, is het verdeeld in kathode- en anode-sputteren, drie- of viertraps sputteren, hoogfrequent sputteren, voorgespannen sputteren, asymmetrisch AC-sputteren, adsorptiesputteren, enz., En de meest gebruikte is magnetronsputteren .

2) Vacuümverdampingscoating: het is een methode om het vaste materiaal in vacuüm te verwarmen en te verdampen om het op het substraatoppervlak te condenseren om een ​​film te vormen.

3) Het basisprincipe van vacuümionenplating is dat onder vacuümomstandigheden een bepaalde plasma-ionisatietechnologie wordt gebruikt om de plateeratomen gedeeltelijk in ionen te ioniseren, terwijl er veel hoogenergetische neutrale atomen worden geproduceerd, en dat er een negatieve bias aan het geplateerde substraat wordt toegevoegd. Op deze manier worden, onder invloed van een diepe negatieve voorspanning, ionen op het oppervlak van het substraat afgezet om een ​​dunne film te vormen.

Het PVD-afzettingsproces kan grofweg in drie delen worden verdeeld: verdamping van de beplating, migratie van de beplating en afzetting van de beplating.

3. CVD-proces (chemische dampverdamping).

Chemische dampverdamping (CVD) is chemische meteorologische afzetting, die verwijst naar de gasfasereactie onder hoge temperatuur. Dit proces heeft voornamelijk betrekking op de gasfasereactie onder hoge temperaturen en wordt veel gebruikt in hittebestendige materiaallagen, de productie van zeer zuivere metalen en de productie van halfgeleiderfilms.

CVD-reactieve materiaalbronnen kunnen worden onderverdeeld in:

• Gasvormige materiaalbronnen: stoffen die bij kamertemperatuur gasvormig zijn (H2, N2, CH4, Ar, etc.). Wanneer de bron van gasvormig materiaal wordt gebruikt, wordt het laaginrichtingssysteem aanzienlijk vereenvoudigd omdat alleen de stroomsnelheid van het reactiegas hoeft te worden geregeld door de stroommeter, in plaats van de temperatuur.
• Vloeibare materiaalbronnen: reactieve stoffen die bij kamertemperatuur vloeibaar zijn, zoals TiCl4, CH3CN, SiCl4 en BCl3. De hoeveelheid vloeibare materiaalbron die de depositiekamer binnengaat, wordt geregeld door het regelen van het draaggas en de verwarmingstemperatuur wanneer de vloeibare materiaalstroom wordt gebruikt.
• Bronnen van vaste stoffen: Stoffen die bij kamertemperatuur vast zijn, zoals AlCl, NbCl5, TaCl5, ZrCl5 en HfCl4. Omdat dit soort materiaal de benodigde hoeveelheid stoom op een hogere temperatuur moet sublimeren, moeten de verwarmingstemperatuur en het draagvermogen bij dit soort processen strikt gecontroleerd worden.

AMAT PVD-productintroductie

Het PVD-afzettingsproces wordt gebruikt bij de productie van halfgeleiders om ultradunne, ultrazuivere metaal- en overgangsmetaalnitridefilms te maken voor een verscheidenheid aan logica- en geheugenapparaten. De meest voorkomende PVD-toepassingen zijn metallisatie van aluminiumplaten en -pads, voeringen van titanium en titaniumnitride, afzetting van barrières en afzetting van koperbarrièrezaad voor metallisatie van verbindingen.

Het PVD-filmdepositieproces vereist een hoogvacuümplatform waarop het PVD-depositieproces is geïntegreerd met ontgassing- en oppervlaktevoorbehandelingstechnologieën om de beste interface en filmkwaliteit te verkrijgen. Het Endura-platform van Applied Materials is de huidige gouden standaard voor PVD-metallisatie.

Fountyl Technologies PTE Ltd, richt zich op de halfgeleiderindustrie, de belangrijkste producten zijn onder meer: ​​pin chuck, ringgroef chuck, poreuze keramische chuck, keramische eindeffector, keramische balk en geleider, keramisch structureel onderdeel, welkom bij contact en onderhandeling！