ຄວາມເຂົ້າໃຈກ່ຽວກັບການປ່ອຍອາຍພິດທາງເຄມີ (CVD): ພາບລວມທີ່ສົມບູນແບບ

1. ກົນໄກຂອງ CVD

CVD ກ່ຽວຂ້ອງກັບຊຸດຂອງຂັ້ນຕອນທີ່ສັບສົນ, ເຊື່ອມຕໍ່ກັນທີ່ຄວບຄຸມການສ້າງຮູບເງົາບາງໆ. ຂັ້ນ​ຕອນ​ເຫຼົ່າ​ນີ້​ແມ່ນ​ສູງ​ຂຶ້ນ​ກັບ reactants ສະ​ເພາະ​ທີ່​ກ່ຽວ​ຂ້ອງ​ແລະ​ເງື່ອນ​ໄຂ​ຂະ​ບວນ​ການ​ໄດ້​ຮັບ​ຄັດ​ເລືອກ​. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ກອບທົ່ວໄປສໍາລັບການເຂົ້າໃຈປະຕິກິລິຍາ CVD ສາມາດຖືກອະທິບາຍດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

ການແນະນໍາແລະການເປີດໃຊ້ຄາຣະວາສ: ວັດສະດຸຄາຣະວາຄາສໍຖືກນໍາເຂົ້າໄປໃນຫ້ອງຕິກິຣິຍາ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ຄາຣະວາເຫຼົ່ານີ້ຖືກເປີດໃຊ້ງານ, ໂດຍປົກກະຕິຜ່ານຄວາມຮ້ອນ, ການຜະລິດ plasma, ຫຼືປະສົມປະສານຂອງທັງສອງ.

ປະຕິກິລິຍາຂອງພື້ນຜິວ: ໂມເລກຸນຄາຣະວາທີ່ເປີດໃຊ້ງານແລ້ວ adsorb ໃສ່ພື້ນຜິວທີ່ມີຄວາມຮ້ອນ. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ພວກເຂົາເຈົ້າ undergo ປະຕິກິລິຍາເຄມີ, ນໍາໄປສູ່ການສ້າງຕັ້ງຂອງອຸປະກອນການຮູບເງົາບາງໆທີ່ຕ້ອງການ. ປະຕິກິລິຍາເຫຼົ່ານີ້ສາມາດກວມເອົາຂະບວນການທາງເຄມີທີ່ຫຼາກຫຼາຍ, ລວມທັງການຜຸພັງ, ການຫຼຸດຜ່ອນ, ການຍ່ອຍສະຫຼາຍ, ແລະການປ່ອຍອາຍພິດທາງເຄມີ.

ການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຮູບເງົາ: ໃນຂະນະທີ່ຂະບວນການຍັງສືບຕໍ່, ການສະຫນອງຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງຂອງໂມເລກຸນ precursor activated ສະຫນັບສະຫນູນປະຕິກິລິຢາຢູ່ດ້ານ substrate, ນໍາໄປສູ່ການສ້າງແລະການຂະຫຍາຍຕົວຂອງຮູບເງົາບາງໆເທື່ອລະກ້າວ. ອັດຕາການເຕີບໂຕຂອງຮູບເງົາແມ່ນໄດ້ຮັບອິດທິພົນຈາກປັດໃຈຕ່າງໆເຊັ່ນອຸນຫະພູມປະຕິກິລິຍາ, ຄວາມກົດດັນ, ແລະຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງຄາຣະວາ.

Adhesion and crystallization : ວັດສະດຸທີ່ຝາກໄວ້ຕິດກັບພື້ນຜິວຂອງ substrate ແລະ undergoes crystallization, ກອບເປັນຈໍານວນຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ແຂງ, ຮູບເງົາບາງທີ່ມີ morphology ສະເພາະແລະໂຄງສ້າງໄປເຊຍກັນ. ຄຸນ​ສົມ​ບັດ​ຂອງ​ຮູບ​ເງົາ​ທີ່​ໄດ້​ຮັບ​ການ​ຝາກ​ແມ່ນ​ກໍາ​ນົດ​ໂດຍ​ຕົວ​ກໍາ​ນົດ​ການ​ຂອງ​ການ​ຝາກ​ໄດ້​ຄັດ​ເລືອກ​ແລະ​ລັກ​ສະ​ນະ intrinsic ຂອງ​ອຸ​ປະ​ກອນ​ການ​ຄາ​ຣະ​ວາ​.

2. ເງື່ອນໄຂຂະບວນການ ແລະຄາຣະວາ

ຂະບວນການ CVD ປົກກະຕິແລ້ວຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີອຸນຫະພູມສູງແລະຄວາມກົດດັນເພື່ອຄວາມສະດວກຕິກິຣິຍາເຄມີທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຝາກຮູບເງົາບາງໆ. ອຸນ​ຫະ​ພູມ​ສູງ​ເສີມ​ຂະ​ຫຍາຍ reactivity ຂອງ molecules precursor​, ການ​ສົ່ງ​ເສີມ​ການ​ສ້າງ​ຮູບ​ເງົາ​ປະ​ສິດ​ທິ​ພາບ​. ຄວາມກົດດັນສູງເພີ່ມຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນຂອງ reactants ຢູ່ໃກ້ກັບຫນ້າດິນ substrate, ເພີ່ມເຕີມເລັ່ງອັດຕາການ deposition.

ລະດັບຄວາມຫຼາກຫຼາຍຂອງທາດຄາຣະວາທາງເຄມີສາມາດຖືກນຳໃຊ້ໃນຂະບວນການ CVD, ກວມເອົາອາຍແກັສ, ທາດແຫຼວ ແລະ ທາດແຂງ. ຄາຣະວາທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປປະກອບມີ:

ອົກຊີເຈນ: ມັກຈະຖືກນໍາໃຊ້ເປັນສານ oxidizing ໃນ deposition ຮູບເງົາ oxide.

Halides: ຕົວຢ່າງລວມມີ silicon tetrachloride (SiCl4), tungsten hexafluoride (WF6), ແລະ titanium tetrachloride (TiCl4).

Hydrides: Silane (SiH4), germane (GeH4), ແລະ ammonia (NH3) ແມ່ນຕົວຢ່າງທົ່ວໄປ.

Organometallics: ເຫຼົ່ານີ້ລວມມີ trimethylaluminum (Al(CH3)3) ແລະ tetrakis(dimethylamido)titanium (Ti(NMe2)4).

ໂລຫະ Alkoxides: Tetraethyl orthosilicate (TEOS) ແລະ titanium isopropoxide (Ti(OiPr)4) ເປັນຕົວຢ່າງ.

ຄວາມບໍລິສຸດຂອງວັດສະດຸຄາຣະວາແມ່ນສໍາຄັນທີ່ສຸດໃນຂະບວນການ CVD. ຄວາມບໍ່ສະອາດທີ່ມີຢູ່ໃນຄາຣະວາສາມາດລວມເຂົ້າໄປໃນຮູບເງົາທີ່ຝາກໄວ້, ປ່ຽນແປງຄຸນສົມບັດຂອງມັນແລະປະສິດທິພາບອຸປະກອນທີ່ອາດຈະເຮັດໃຫ້ຊຸດໂຊມ. ນອກຈາກນັ້ນ, ທາດຄາຣະວາ CVD ຄວນສະແດງຄວາມຫມັ້ນຄົງພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການເກັບຮັກສາເພື່ອປ້ອງກັນການເນົ່າເປື່ອຍແລະການສ້າງຕັ້ງ impurity ຕໍ່ມາ.

3. ຂໍ້ດີຂອງ CVD

CVD ສະເຫນີຂໍ້ໄດ້ປຽບຫຼາຍດ້ານຫຼາຍກວ່າເຕັກນິກການຝາກຮູບເງົາບາງໆ, ປະກອບສ່ວນເຂົ້າໃນການຜະລິດ semiconductor ຢ່າງກວ້າງຂວາງ:

ຄວາມສອດຄ່ອງສູງ: CVD ດີເລີດໃນການຝາກຮູບເງົາເອກະພາບເຖິງແມ່ນວ່າຢູ່ໃນໂຄງສ້າງສາມມິຕິທີ່ສະລັບສັບຊ້ອນ, ທີ່ມີອັດຕາສ່ວນສູງ. ຄຸນລັກສະນະນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນບໍ່ມີຄ່າສໍາລັບການເຄືອບ trenches, vias, ແລະລັກສະນະ intricate ອື່ນໆທີ່ພົບທົ່ວໄປໃນອຸປະກອນ semiconductor.

ປະສິດທິພາບຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ: CVD ມັກຈະພິສູດໄດ້ວ່າມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຫຼາຍເມື່ອທຽບກັບເຕັກນິກການລະບາຍອາຍພິດທາງກາຍະພາບ (PVD), ເຊັ່ນ: sputtering, ເນື່ອງຈາກອັດຕາເງິນຝາກສູງຂອງຕົນແລະຄວາມສາມາດໃນການບັນລຸການເຄືອບຫນາ.

ການຄວບຄຸມຂະບວນການອະເນກປະສົງ: CVD ສະຫນອງປ່ອງຢ້ຽມການປຸງແຕ່ງທີ່ກວ້າງ, ອະນຸຍາດໃຫ້ຄວບຄຸມຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຮູບເງົາ, ອົງປະກອບແລະຄວາມເປັນເອກະພາບໂດຍການປັບຕົວກໍານົດການຂະບວນການເຊັ່ນ: ອຸນຫະພູມ, ຄວາມກົດດັນ, ແລະອັດຕາການໄຫຼຂອງຄາຣະວາ.

4. ຂໍ້ຈໍາກັດຂອງ CVD

ເຖິງວ່າຈະມີຂໍ້ໄດ້ປຽບຂອງມັນ, CVD ສະເຫນີຂໍ້ຈໍາກັດບາງຢ່າງ:

ອຸນຫະພູມການປຸງແຕ່ງສູງ: ຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບອຸນຫະພູມສູງສາມາດເປັນປັດໃຈຈໍາກັດສໍາລັບ substrates ທີ່ມີຄວາມຫມັ້ນຄົງຄວາມຮ້ອນຕ່ໍາ.

ຄວາມເປັນພິດແລະຄວາມປອດໄພຂອງຄາຣະວາສເຊີ: ຄາຣະວາຂອງ CVD ຈໍານວນຫຼາຍແມ່ນເປັນພິດ, ໄວໄຟ, ຫຼື corrosive, ຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ລະບຽບການຄວາມປອດໄພທີ່ເຂັ້ມງວດໃນລະຫວ່າງການຈັດການແລະການກໍາຈັດ.

ການຈັດການສິ່ງເສດເຫຼືອ: ຜະລິດຕະພັນທີ່ເກີດຈາກປະຕິກິລິຍາ CVD ສາມາດເປັນອັນຕະລາຍ ແລະຕ້ອງການການປິ່ນປົວ ແລະກໍາຈັດຢ່າງລະມັດລະວັງ.

5. ການປຽບທຽບກັບການເຄືອບ PVD

PVD ແລະ CVD ເປັນຕົວແທນຂອງສອງວິທີການທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນການຝາກຮູບເງົາບາງໆ, ແຕ່ລະຄົນມີຂໍ້ໄດ້ປຽບແລະຂໍ້ຈໍາກັດຂອງຕົນເອງ. ເຕັກນິກ PVD, ເຊັ່ນ: sputtering ແລະ evaporation, ກ່ຽວຂ້ອງກັບການຍົກຍ້າຍທາງດ້ານຮ່າງກາຍຂອງວັດສະດຸຈາກເປົ້າຫມາຍໄປ substrate ໃນສະພາບແວດລ້ອມສູນຍາກາດ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, CVD ອີງໃສ່ປະຕິກິລິຍາທາງເຄມີຂອງທາດອາຍແກັສຄາຣະວາຢູ່ພື້ນຜິວຍ່ອຍ.

ຄວາມແຕກຕ່າງທີ່ ສຳ ຄັນລວມມີ:

ຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ຂອງວັດສະດຸ: PVD ສາມາດຝາກວັດສະດຸທີ່ກວ້າງກວ່າ, ລວມທັງໂລຫະ, ໂລຫະປະສົມ, ແລະເຊລາມິກ, ໃນຂະນະທີ່ CVD ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນເຫມາະສົມສໍາລັບການຝາກເຊລາມິກແລະໂພລີເມີບາງຊະນິດ.

ເງື່ອນໄຂຂອງຂະບວນການ: ຂະບວນການ PVD ມັກຈະເກີດຂື້ນພາຍໃຕ້ສູນຍາກາດສູງ, ໃນຂະນະທີ່ CVD ສາມາດປະຕິບັດໄດ້ໃນລະດັບຄວາມດັນທີ່ກວ້າງກວ່າ.

ຄຸນສົມບັດການເຄືອບ: ການເຄືອບ PVD ມີແນວໂນ້ມທີ່ຈະບາງກວ່າແລະມີຄວາມສອດຄ່ອງຫນ້ອຍເມື່ອທຽບກັບການເຄືອບ CVD. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, PVD ສະເຫນີຂໍ້ໄດ້ປຽບໃນແງ່ຂອງຄວາມໄວຂອງເງິນຝາກແລະຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໃນການເຄືອບເລຂາຄະນິດທີ່ສັບສົນ.

6. ບົດສະຫຼຸບ

ການຕົກຄ້າງຂອງອາຍພິດທາງເຄມີ (CVD) ຢືນເປັນເຕັກໂນໂລຊີພື້ນຖານໃນການຜະລິດ semiconductor, ເຮັດໃຫ້ການຝາກຂອງຮູບເງົາບາງຄຸນນະພາບສູງທີ່ມີຄວາມເປັນເອກະພາບພິເສດ, ສອດຄ່ອງ, ແລະຄວບຄຸມຄຸນສົມບັດວັດສະດຸ. ຄວາມສາມາດໃນການຝາກວັດສະດຸທີ່ຫຼາກຫຼາຍ, ບວກກັບຄ່າໃຊ້ຈ່າຍປະສິດທິພາບແລະຂະຫນາດຂອງມັນ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນເຄື່ອງມືທີ່ຂາດບໍ່ໄດ້ສໍາລັບການ fabricating ອຸປະກອນ semiconductor ກ້າວຫນ້າທາງດ້ານ. ໃນຂະນະທີ່ຄວາມຕ້ອງການຂອງການຂະຫຍາຍຂະຫນາດນ້ອຍແລະການປະຕິບັດຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງເຮັດໃຫ້ອຸດສາຫະກໍາ semiconductor ກ້າວໄປຂ້າງຫນ້າ, CVD ແນ່ນອນວ່າຈະຍັງຄົງເປັນເຕັກໂນໂລຢີທີ່ສໍາຄັນສໍາລັບປີຂ້າງຫນ້າ.**