Dez tipos de tecnologias de deposição sobre introdução de produtos PVD e PVD e CVD e AMAT PVD

A deposição de filme é uma tecnologia muito importante no processo de fabricação de semicondutores, que é uma série de processos que envolvem a adsorção de átomos, a difusão de átomos adsorvidos na superfície e a coalescência de átomos adsorvidos em locais apropriados para formar gradualmente um filme e crescer. Na construção de um novo investimento em wafer, 80% do investimento na fábrica é destinado à compra de equipamentos. Entre eles, o equipamento de deposição de filmes finos é uma das principais etapas da fabricação de wafers, respondendo por cerca de 25% da proporção.

Os processos de deposição de filmes finos são divididos principalmente em deposição física de vapor e deposição química de vapor. A tecnologia de Deposição Física de Vapor (PVD) refere-se ao uso de métodos físicos para vaporizar uma fonte de material - uma superfície sólida ou líquida em átomos gasosos, moléculas ou ionização parcial em íons sob condições de vácuo e através de um processo de gás (ou plasma) de baixa pressão. . Técnica para depositar um filme fino com função específica na superfície de um substrato. O princípio da deposição física de vapor pode ser dividido em revestimento por evaporação, revestimento por pulverização catódica e revestimento iônico, e inclui especificamente várias tecnologias de revestimento, como MBE. Atualmente, a tecnologia de deposição física de vapor pode não apenas depositar filmes metálicos, filmes de liga, mas também depositar compostos, cerâmicas, semicondutores, filmes poliméricos e assim por diante.

Com o desenvolvimento da tecnologia, a tecnologia PVD também está em constante inovação, existem muitas tecnologias especializadas para determinados usos, neste inventário especial para que todos possam apresentar uma variedade de tecnologia PVD.

Tecnologia de revestimento por evaporação a vácuo

O revestimento de evaporação a vácuo está sob condições de vácuo, o material de evaporação é aquecido pelo evaporador, de modo que sublima, o fluxo de partículas de evaporação é direcionado diretamente para o substrato e depositado no substrato para formar um filme sólido, ou aquecimento do material de revestimento por evaporação a vácuo método de revestimento. O processo físico é: usar vários métodos de energia para converter em energia térmica, aquecer o material de revestimento para evaporar ou sublimar e tornar-se partículas gasosas (átomos, moléculas ou grupos atômicos) com uma certa energia (0,1 ~ 0,3 eV); Ao deixar a superfície do revestimento, partículas gasosas com velocidade considerável são transportadas para a superfície do substrato em um vôo retilíneo, basicamente sem colisão. As partículas gasosas que atingem a superfície da matriz condensam-se em nucleação e crescem em filmes de fase sólida. Os átomos que constituem um filme são reorganizados ou ligados quimicamente.

Técnica de evaporação por feixe de elétrons

A evaporação por feixe de elétrons é um tipo de deposição física de vapor. Diferente do método de evaporação tradicional, a evaporação por feixe de elétrons pode usar com precisão elétrons de alta energia para bombardear o material alvo no cadinho, derretendo-o e depositando-o no substrato pela cooperação do campo eletromagnético. A evaporação por feixe de elétrons é comumente usada para preparar liga de Al, CO, Ni, Fe ou filme de óxido, filme de SiO2, ZrO2, filme de óxido resistente à corrosão e resistente a altas temperaturas.

Tecnologia de revestimento por pulverização catódica
A tecnologia de revestimento por pulverização catódica consiste em bombardear a superfície do alvo com íons, e o fenômeno em que os átomos do alvo são atingidos é chamado de pulverização catódica. Os átomos produzidos pela pulverização catódica são depositados na superfície do substrato para formar um filme denominado revestimento catódico. A ionização de gás é geralmente produzida por descarga de gás, e seus íons positivos bombardeiam o alvo do cátodo em alta velocidade sob a ação do campo elétrico, eliminam os átomos ou moléculas do alvo do cátodo e voam para a superfície do substrato para serem depositados em um filme .

Tecnologia de pulverização catódica de RF

A pulverização catódica de RF é um tipo de tecnologia de revestimento por pulverização catódica. A fonte de alimentação CA em vez da fonte de alimentação CC constitui o sistema de pulverização catódica CA, porque a frequência da fonte de alimentação CA comumente usada está no segmento de RF, como 13,56 MHz, por isso é chamada de pulverização catódica de RF.

Tecnologia de pulverização catódica magnetron

A tecnologia de pulverização catódica Magnetron pertence à tecnologia PVD (deposição física de vapor) e é um dos métodos importantes para a preparação de materiais de película fina. É o uso de partículas carregadas aceleradas no campo elétrico que tem uma certa energia cinética, o íon é direcionado para o material pulverizado feito do eletrodo alvo (cátodo), e o átomo alvo disparado para fazê-lo se mover ao longo de uma determinada direção para o substrato e depositado no substrato em um método de filme. O equipamento de pulverização catódica magnetron torna a espessura e a uniformidade do revestimento controláveis, e o filme preparado tem boa densidade, forte adesão e alta pureza. Esta tecnologia tornou-se um meio importante para preparar vários filmes funcionais.

Tecnologia de revestimento iônico
O revestimento iônico é uma nova tecnologia de revestimento desenvolvida com base no revestimento por evaporação a vácuo e no revestimento por pulverização catódica. Vários métodos de descarga de gás são introduzidos no campo da deposição de vapor. Todo o processo de deposição de vapor é realizado em plasma. Inclui revestimento iônico de pulverização catódica magnetron, revestimento iônico reativo, revestimento iônico de descarga de cátodo oco (método de evaporação de cátodo oco), revestimento iônico multi-arco (revestimento iônico de arco catódico) e assim por diante. O revestimento iônico melhora muito a energia das partículas da camada de filme, podendo obter uma camada de filme com melhor desempenho, o que amplia o campo de aplicação do "filme". É uma nova tecnologia popular e em rápido desenvolvimento.

Revestimento iônico de arco múltiplo (MAIP)

O revestimento iônico multiarco é um método de evaporação direta de metal no alvo catódico sólido por descarga de arco. A evaporação é o íon da substância catódica liberada do ponto brilhante do arco catódico e então depositada na superfície do substrato como um filme.

Epitaxia por feixe molecular (MBE)

A epitaxia por feixe molecular (MBE) é um método de produção de filme de epitaxia recentemente desenvolvido, que é uma nova tecnologia para o cultivo de filmes de cristal de alta qualidade em substratos de cristal. Sob condições de ultra-alto vácuo, o vapor gerado pelo forno aquecido com vários componentes necessários, o feixe molecular ou feixe atômico formado após a colimação do pequeno orifício, é injetado diretamente no substrato de cristal único na temperatura apropriada, e o molecular o feixe é controlado para varrer o substrato, de modo que as moléculas ou átomos possam ser dispostos camada por camada "longa" no substrato para formar um filme.

Deposição de laser pulsado (PLD)
A deposição a laser pulsado (PLD), também conhecida como ablação a laser pulsado (PLA), é um tipo de bombardeio a laser de um objeto e, em seguida, o material bombardeado é depositado em um substrato diferente. Um meio de obter um precipitado ou filme.

Epitaxia de feixe molecular a laser (L-MBE)
A epitaxia por feixe molecular a laser (L-MBE) é uma nova tecnologia de preparação de filme desenvolvida nos últimos anos, que é uma combinação orgânica de epitaxia por feixe molecular e tecnologia de deposição de laser pulsado e tecnologia de revestimento por evaporação a laser sob a condição de epitaxia por feixe molecular.

Atualmente, os principais equipamentos PVD no processo de fabricação de chips incluem principalmente equipamentos Hard Mask PVD, PVD de interconexão de cobre (CuBS) e PVD de forro de alumínio (Al PAD), usando principalmente tecnologia de revestimento por pulverização catódica.

1, Conceito de PVD e CVD

PVD: Deposição Física de Vapor (PVD), também conhecida como tecnologia de deposição física de vapor, é uma tecnologia de preparação de filme fino que deposita materiais na superfície de objetos por métodos físicos sob condições de vácuo. A tecnologia de revestimento é dividida principalmente em três tipos: revestimento por pulverização catódica a vácuo, revestimento iônico a vácuo e revestimento por evaporação a vácuo. Pode atender às necessidades de revestimento, incluindo plástico, vidro, metal, filme, cerâmica e outros substratos.

CVD: Evaporação Química de Vapor (CVD), também conhecida como deposição meteorológica química, é um método que se refere à reação gasosa em altas temperaturas, à decomposição térmica de haletos metálicos, organometria, hidrocarbonetos, etc., redução de hidrogênio ou reação bioquímica de sua mistura de gases sob altas temperaturas para precipitar materiais inorgânicos como metais, óxidos, carbonetos, etc. É amplamente utilizado em camadas de materiais resistentes ao calor, produção de metais de alta pureza e produção de filmes semicondutores.

2、Processo de deposição física de vapor (PVD)

1) Revestimento de pulverização catódica a vácuo: Quando partículas de alta energia são aceleradas pelo campo elétrico, elas impactam a superfície sólida, e os átomos/moléculas da superfície sólida trocam energia cinética com essas partículas de alta energia, voando para fora da superfície, fenômeno chamado pulverização catódica . De acordo com a diferença na forma de injeção, ela é dividida em pulverização catódica e anódica, pulverização catódica de três ou quatro estágios, pulverização catódica de alta frequência, pulverização catódica tendenciosa, pulverização catódica CA assimétrica, pulverização catódica de adsorção, etc., e a mais comumente usada é a pulverização catódica por magnetron. .

2) Revestimento por evaporação a vácuo: É um método de aquecimento e evaporação do material sólido no vácuo para condensá-lo na superfície do substrato para formar um filme.

3) O princípio básico do revestimento iônico a vácuo é que, sob condições de vácuo, alguma tecnologia de ionização de plasma é usada para ionizar parcialmente os átomos do revestimento em íons, enquanto produz muitos átomos neutros de alta energia, e polarização negativa é adicionada ao substrato banhado. Desta forma, sob a ação de um viés negativo profundo, os íons são depositados na superfície do substrato para formar uma película fina.

O processo de deposição de PVD pode ser dividido em três partes: evaporação do revestimento, migração do revestimento e deposição do revestimento

3、Processo CVD (evaporação de vapor químico)

A evaporação química de vapor (CVD) é a deposição meteorológica química, que se refere à reação em fase gasosa sob alta temperatura. Este processo refere-se principalmente à reação em fase gasosa sob alta temperatura e é amplamente utilizado em camadas de materiais resistentes ao calor, na produção de metais de alta pureza e na produção de filmes semicondutores.

As fontes de materiais reativos de CVD podem ser divididas em:

• Fontes de materiais gasosos: substâncias que são gasosas à temperatura ambiente (H2, N2, CH4, Ar, etc.). Quando a fonte de material gasoso é utilizada, o sistema do dispositivo de camada é bastante simplificado porque apenas a taxa de fluxo do gás de reação precisa ser controlada pelo medidor de fluxo, em vez da temperatura.
• Fontes de materiais líquidos: substâncias reativas que são líquidas à temperatura ambiente, como TiCl4, CH3CN, SiCl4 e BCl3. A quantidade de fonte de material líquido que entra na câmara de deposição é controlada controlando o gás de arraste e a temperatura de aquecimento quando o fluxo de material líquido é usado.
• Fontes de materiais sólidos: Substâncias que são sólidas à temperatura ambiente, como AlCl, NbCl5, TaCl5, ZrCl5 e HfCl4. Como este tipo de material precisa sublimar a quantidade necessária de vapor a uma temperatura mais elevada, a temperatura de aquecimento e a capacidade de carga precisam ser rigorosamente controladas ao utilizar este tipo de processo.

Introdução do produto AMAT PVD

O processo de deposição PVD é usado na fabricação de semicondutores para fazer filmes ultrafinos e ultrapuros de metal e nitreto de metal de transição para uma variedade de dispositivos lógicos e de memória. As aplicações mais comuns de PVD são metalização de placas e almofadas de alumínio, revestimentos de titânio e nitreto de titânio, deposição de barreira e deposição de sementes de barreira de cobre para metalização interconectada.

O processo de deposição de filme PVD requer uma plataforma de alto vácuo na qual o processo de deposição de PVD é integrado com tecnologias de desgaseificação e pré-tratamento de superfície para obter a melhor interface e qualidade de filme. A plataforma Endura da Applied Materials é o atual padrão ouro da indústria para metalização PVD.

Fountyl Technologies PTE Ltd, está se concentrando na indústria de fabricação de semicondutores, os principais produtos incluem: mandril de pino, mandril de ranhura de anel, mandril de cerâmica porosa, efetor de extremidade de cerâmica, feixe e guia de cerâmica, peça estrutural de cerâmica, bem-vindo ao contato e negociação！