Mười loại công nghệ lắng đọng về PVD & PVD và CVD & AMAT PVD Giới thiệu sản phẩm

Lắng đọng màng là một công nghệ rất quan trọng trong quy trình sản xuất chất bán dẫn, là một chuỗi các quá trình liên quan đến sự hấp phụ của các nguyên tử, sự khuếch tán của các nguyên tử bị hấp phụ trên bề mặt và sự kết tụ của các nguyên tử bị hấp phụ tại các vị trí thích hợp để dần dần hình thành màng và phát triển. Trong quá trình đầu tư xây dựng tấm bán dẫn mới, 80% khoản đầu tư vào nhà máy được sử dụng để mua thiết bị. Trong số đó, thiết bị lắng đọng màng mỏng là một trong những bước cốt lõi của sản xuất wafer, chiếm khoảng 25% tỷ trọng.

Quá trình lắng đọng màng mỏng chủ yếu được chia thành lắng đọng hơi vật lý và lắng đọng hơi hóa học. Công nghệ lắng đọng hơi vật lý (PVD) đề cập đến việc sử dụng các phương pháp vật lý để làm bay hơi nguồn vật liệu - bề mặt rắn hoặc lỏng thành các nguyên tử, phân tử khí hoặc ion hóa một phần thành ion trong điều kiện chân không và thông qua quá trình khí (hoặc plasma) áp suất thấp . Một kỹ thuật lắng đọng một màng mỏng có chức năng cụ thể trên bề mặt chất nền. Nguyên lý lắng đọng hơi vật lý có thể được chia đại khái thành lớp phủ bay hơi, lớp phủ phún xạ và mạ ion, và đặc biệt bao gồm các công nghệ phủ khác nhau như MBE. Hiện nay, công nghệ lắng đọng hơi vật lý không chỉ có thể lắng đọng màng kim loại, màng hợp kim mà còn có thể lắng đọng các hợp chất, gốm sứ, chất bán dẫn, màng polymer, v.v.

Với sự phát triển của công nghệ, công nghệ PVD cũng không ngừng đổi mới, có rất nhiều công nghệ chuyên dụng cho những mục đích sử dụng nhất định, trong kho đặc biệt này để mọi người giới thiệu nhiều loại công nghệ PVD.

Công nghệ sơn bay hơi chân không

Lớp phủ bay hơi chân không ở trong điều kiện chân không, vật liệu bay hơi được làm nóng bằng thiết bị bay hơi, để nó thăng hoa, dòng hạt bay hơi được dẫn trực tiếp vào bề mặt và lắng đọng trên bề mặt để tạo thành màng rắn hoặc gia nhiệt vật liệu phủ bay hơi chân không phương pháp phủ. Quá trình vật lý là: sử dụng một số phương pháp năng lượng để chuyển đổi thành nhiệt năng, làm nóng vật liệu mạ để bay hơi hoặc thăng hoa và trở thành các hạt khí (nguyên tử, phân tử hoặc nhóm nguyên tử) có năng lượng nhất định (0,1 ~ 0,3eV); Khi rời khỏi bề mặt mạ, các hạt khí với vận tốc đáng kể sẽ được vận chuyển đến bề mặt nền theo đường thẳng mà về cơ bản không có va chạm. Các hạt khí chạm tới bề mặt của chất nền ngưng tụ thành mầm và phát triển thành các màng pha rắn. Các nguyên tử tạo nên màng được sắp xếp lại hoặc liên kết hóa học.

Kỹ thuật bay hơi chùm tia điện tử

Sự bay hơi chùm tia điện tử là một loại lắng đọng hơi vật lý. Khác với phương pháp bay hơi truyền thống, bay hơi bằng chùm tia điện tử có thể sử dụng chính xác các electron năng lượng cao để bắn phá vật liệu mục tiêu trong nồi nấu kim loại, làm tan chảy nó và sau đó lắng đọng trên đế nhờ sự hợp tác của trường điện từ. Sự bay hơi chùm tia điện tử thường được sử dụng để điều chế hợp kim Al, CO, Ni, Fe hoặc màng oxit, màng SiO2, ZrO2, màng oxit chống ăn mòn và chịu nhiệt độ cao.

Công nghệ phủ phún xạ
Công nghệ phủ phún xạ là bắn phá bề mặt của mục tiêu bằng các ion và hiện tượng các nguyên tử của mục tiêu bị bắn trúng gọi là phún xạ. Các nguyên tử được tạo ra bởi quá trình phún xạ được lắng đọng trên bề mặt đế tạo thành một lớp màng gọi là lớp phủ phún xạ. Quá trình ion hóa khí thường được tạo ra bằng cách phóng khí và các ion dương của nó bắn phá mục tiêu cực âm ở tốc độ cao dưới tác dụng của điện trường, đánh bật các nguyên tử hoặc phân tử mục tiêu cực âm và bay lên bề mặt chất nền để lắng đọng thành màng .

Công nghệ phún xạ RF

Phún xạ Rf là một loại công nghệ phủ phún xạ. Nguồn điện AC thay vì nguồn DC cấu thành hệ thống phún xạ AC, vì tần số của nguồn điện AC thường được sử dụng nằm trong phân đoạn RF, chẳng hạn như 13,56 MHz nên được gọi là phún xạ RF.

Công nghệ phún xạ Magnetron

Công nghệ phún xạ Magnetron thuộc công nghệ PVD (lắng đọng hơi vật lý) và là một trong những phương pháp quan trọng để chế tạo vật liệu màng mỏng. Đó là việc sử dụng các hạt tích điện được gia tốc trong điện trường có động năng nhất định, ion được dẫn tới vật liệu phún xạ làm từ điện cực mục tiêu (cực âm) và nguyên tử mục tiêu phun ra làm cho nó chuyển động theo một hướng nhất định tới chất nền và lắng đọng trên chất nền thành phương pháp màng. Thiết bị phún xạ magnetron giúp kiểm soát độ dày và độ đồng đều của lớp phủ, màng được chuẩn bị có mật độ tốt, độ bám dính cao và độ tinh khiết cao. Công nghệ này đã trở thành một phương tiện quan trọng để chuẩn bị các loại phim chức năng khác nhau.

Công nghệ phủ ion
Mạ ion là công nghệ phủ mới được phát triển trên cơ sở mạ bay hơi chân không và phủ phún xạ. Các phương pháp xả khí khác nhau được đưa vào lĩnh vực lắng đọng hơi. Toàn bộ quá trình lắng đọng hơi được thực hiện trong plasma. Nó bao gồm mạ ion phún xạ magnetron, mạ ion phản ứng, mạ ion phóng điện cực âm rỗng (phương pháp bay hơi cực âm rỗng), mạ ion đa hồ quang (mạ ion hồ quang cực âm), v.v. Mạ ion cải thiện đáng kể năng lượng hạt của lớp màng và có thể thu được lớp màng có hiệu suất tốt hơn, giúp mở rộng lĩnh vực ứng dụng của "màng". Đây là một công nghệ mới đang phát triển nhanh chóng và phổ biến.

Mạ ion nhiều hồ quang (MAIP)

Mạ ion đa hồ quang là phương pháp làm bay hơi trực tiếp kim loại lên mục tiêu catốt rắn bằng cách phóng hồ quang. Sự bay hơi là ion của chất catốt được giải phóng khỏi điểm sáng của hồ quang catốt, sau đó lắng đọng trên bề mặt chất nền dưới dạng màng.

Epitaxy chùm phân tử (MBE)

Epit Wax chùm phân tử (MBE) là phương pháp tạo màng epit Wax mới được phát triển, là công nghệ mới để nuôi màng tinh thể chất lượng cao trên nền tinh thể. Trong điều kiện chân không cực cao, hơi do lò nung nóng với nhiều thành phần cần thiết khác nhau tạo ra, chùm phân tử hoặc chùm nguyên tử hình thành sau khi chuẩn trực lỗ nhỏ, được bơm trực tiếp vào chất nền đơn tinh thể ở nhiệt độ thích hợp và phân tử chùm tia được điều khiển để quét chất nền, sao cho các phân tử hoặc nguyên tử có thể được sắp xếp từng lớp một “dài” trên chất nền để tạo thành một lớp màng.

Lắng đọng xung laser (PLD)
Lắng đọng xung bằng Laser (PLD), còn được gọi là cắt bỏ xung bằng laser (PLA), là một loại bắn phá bằng laser vào một vật thể, và sau đó vật liệu bị bắn phá sẽ lắng đọng trên một chất nền khác. Phương tiện thu được kết tủa hoặc màng.

Epitaxy chùm tia phân tử laser (L-MBE)
Epit Wax chùm phân tử laser (L-MBE) là một công nghệ chuẩn bị màng mới được phát triển trong những năm gần đây, là sự kết hợp hữu cơ giữa epit Wax chùm phân tử và công nghệ lắng đọng xung laser, và công nghệ phủ bay hơi bằng laser trong điều kiện epit Wax chùm phân tử.

Hiện nay, thiết bị PVD quan trọng trong quy trình sản xuất chip chủ yếu bao gồm thiết bị PVD mặt nạ cứng, PVD kết nối đồng (CuBS) và lớp lót nhôm (Al PAD) PVD, chủ yếu sử dụng công nghệ phủ phún xạ.

1, Khái niệm PVD và CVD

PVD: Sự lắng đọng hơi vật lý (PVD), còn được gọi là công nghệ lắng đọng hơi vật lý, là công nghệ chuẩn bị màng mỏng giúp lắng đọng vật liệu trên bề mặt vật thể bằng phương pháp vật lý trong điều kiện chân không. Công nghệ phủ chủ yếu được chia thành ba loại: lớp phủ phún xạ chân không, lớp phủ ion chân không và lớp phủ bay hơi chân không. Có thể đáp ứng nhu cầu phủ bao gồm nhựa, thủy tinh, kim loại, màng, gốm và các chất nền khác.

CVD: Bay hơi hóa học (CVD), còn được gọi là lắng đọng khí tượng hóa học, là một phương pháp đề cập đến phản ứng khí ở nhiệt độ cao, phân hủy nhiệt của halogen kim loại, đo lường hữu cơ, hydrocarbon, v.v., khử hydro hoặc phản ứng sinh hóa của hỗn hợp khí của nó ở nhiệt độ cao để kết tủa các vật liệu vô cơ như kim loại, oxit, cacbua, v.v. Nó được sử dụng rộng rãi trong lớp vật liệu chịu nhiệt, sản xuất kim loại có độ tinh khiết cao và sản xuất màng bán dẫn.

2. Quá trình lắng đọng hơi vật lý (PVD)

1) Lớp phủ phún xạ chân không: Khi các hạt năng lượng cao được gia tốc bởi điện trường, chúng tác động lên bề mặt chất rắn và các nguyên tử/phân tử trên bề mặt chất rắn trao đổi động năng với các hạt năng lượng cao này, do đó bay ra khỏi bề mặt gọi là hiện tượng phún xạ . Theo sự khác biệt trong phương pháp phun, nó được chia thành phún xạ cực âm và cực dương, phún xạ ba hoặc bốn giai đoạn, phún xạ tần số cao, phún xạ thiên vị, phún xạ AC không đối xứng, phún xạ hấp phụ, v.v., và được sử dụng phổ biến nhất là phún xạ magnetron .

2) Lớp phủ bay hơi chân không: Là phương pháp làm nóng và làm bay hơi vật liệu rắn trong chân không để ngưng tụ trên bề mặt đế tạo thành màng.

3) Nguyên tắc cơ bản của mạ ion chân không là trong điều kiện chân không, một số công nghệ ion hóa plasma được sử dụng để ion hóa một phần nguyên tử mạ thành ion, đồng thời tạo ra nhiều nguyên tử trung tính năng lượng cao và độ lệch âm được thêm vào chất nền mạ. Bằng cách này, dưới tác động của độ lệch âm sâu, các ion được lắng đọng trên bề mặt chất nền để tạo thành một màng mỏng.

Quá trình lắng đọng PVD có thể được chia thành ba phần: sự bay hơi của lớp mạ, sự di chuyển của lớp mạ và sự lắng đọng của lớp mạ

3. Quá trình CVD (hóa học bay hơi)

Bốc hơi hóa học (CVD) là sự lắng đọng khí tượng hóa học, đề cập đến phản ứng pha khí dưới nhiệt độ cao. Quá trình này chủ yếu đề cập đến phản ứng pha khí ở nhiệt độ cao và được sử dụng rộng rãi trong các lớp vật liệu chịu nhiệt, sản xuất kim loại có độ tinh khiết cao và sản xuất màng bán dẫn.

Nguồn nguyên liệu phản ứng CVD có thể được chia thành:

• Nguồn nguyên liệu khí: các chất ở dạng khí ở nhiệt độ phòng (H2, N2, CH4, Ar, v.v.). Khi sử dụng nguồn nguyên liệu khí, hệ thống thiết bị lớp được đơn giản hóa rất nhiều vì chỉ cần kiểm soát tốc độ dòng khí phản ứng bằng đồng hồ đo lưu lượng chứ không phải nhiệt độ.
• Nguồn nguyên liệu lỏng: các chất phản ứng ở dạng lỏng ở nhiệt độ phòng, như TiCl4, CH3CN, SiCl4 và BCl3. Lượng nguồn vật liệu lỏng đi vào buồng lắng được kiểm soát bằng cách kiểm soát khí mang và nhiệt độ gia nhiệt khi sử dụng dòng vật liệu lỏng.
• Nguồn vật liệu rắn: Các chất ở dạng rắn ở nhiệt độ phòng như AlCl, NbCl5, TaCl5, ZrCl5 và HfCl4. Bởi vì loại vật liệu này cần thăng hoa lượng hơi nước cần thiết ở nhiệt độ cao hơn nên nhiệt độ gia nhiệt và khả năng chịu tải cần phải được kiểm soát chặt chẽ khi sử dụng loại quy trình này.

Giới thiệu sản phẩm AMAT PVD

Quá trình lắng đọng PVD được sử dụng trong sản xuất chất bán dẫn để tạo ra màng nitrit kim loại siêu mỏng, siêu tinh khiết và chuyển tiếp cho nhiều loại thiết bị logic và bộ nhớ. Các ứng dụng PVD phổ biến nhất là kim loại hóa tấm và tấm nhôm, lớp lót titan và titan nitrit, lắng đọng rào cản và lắng đọng hạt giống rào cản đồng để kim loại hóa kết nối.

Quá trình lắng đọng màng PVD yêu cầu nền tảng chân không cao, trên đó quá trình lắng đọng PVD được tích hợp với công nghệ khử khí và tiền xử lý bề mặt để có được giao diện và chất lượng màng tốt nhất. Nền tảng Endura của Vật liệu Ứng dụng là tiêu chuẩn vàng hiện tại của ngành cho quá trình kim loại hóa PVD.

Fountyl Technologies PTE Ltd, đang tập trung vào ngành sản xuất chất bán dẫn, các sản phẩm chính bao gồm: mâm cặp chốt, mâm cặp rãnh vòng, mâm cặp gốm xốp, bộ tác động cuối bằng gốm, dầm gốm & dẫn hướng, bộ phận kết cấu gốm, vui lòng liên hệ và đàm phán!