עיבוד בטמפרטורה נמוכה
השקעה ב-200–400°C מגנה על מצעים רגישים לטמפרטורה ומאפשרת הוספת שכבות לאחר מטליזציה מבלי לפגוע במתכת.
תהליך · השקעת שכבות דקות
PECVD — CVD משופר פלזמה
השקעה כימית מאדים משופרת פלזמה בטמפרטורה נמוכה של SiO₂, Si₃N₄, SiON וסיליקון אמורפי, עם מקדם שבירה ומאמץ שכבה ניתנים לכיוון, על פרוסות 100–300 מ״מ.
200–400°C טמפרטורת השקעה
SiO₂ · SiNx · SiON · a-Si חומרי שכבות
Tunable n & stress מקדם שבירה ומאמץ
100mm–300mm גדלי פרוסות
סקירה כללית
השקעה כימית מאדים משופרת פלזמה (PECVD) משתמשת בפלזמת RF — בדרך כלל ב-13.56 מגה-הרץ — כדי להפעיל ולפרק גזי מבשר כמו סילאן (SiH₄), חמצן דו-חנקני (N₂O) ואמוניה (NH₃) בתוך התא. הרדיקלים הפעילים הנוצרים מגיבים על פני הפרוסה המחוממת ליצירת שכבה דקה, ומאפשרים השקעה בטמפרטורות נמוכות בהרבה מ-CVD תרמי.
מכיוון שהפלזמה מספקת את אנרגיית ההפעלה, שכבות PECVD מושקעות ב-200–400°C במקום 600–900°C האופייניים ל-LPCVD. הדבר מאפשר פסיבציה והשקעת דיאלקטריים על מצעים רגישים לטמפרטורה ועל פרוסות שכבר נושאת מתכת, ומאפשר הנדסת מקדם שבירה ומאמץ על ידי כוונון יחס הגזים והספק ה-RF.
למה PECVD
מקדם שבירה ומאמץ ניתנים לכיוון
כוונון יחס SiH₄/NH₃ והספק ה-RF מאפשר לשלוט במקדם השבירה של SiNx (≈1.85–2.10) ולהעביר את המאמץ מלחיצה למתיחה — שימושי לשכבות אופטיות ולבקרת עיוות.
כיסוי מדרגות טוב
השקעה בסיוע פלזמה מצפה מדרגות, תעלות ומבנים ביחס גובה-רוחב בינוני באופן קונפורמי יותר מ-PVD, ולכן אמינה לפסיבציה ולבידוד TSV/TGV.
תפוקה גבוהה
קצבי השקעה גבוהים יותר מ-LPCVD תרמי שומרים על שלבי הפסיבציה והדיאלקטרי הבין-שכבתי ככלכליים בנפחי ייצור.
חומרי שכבות ניתנים להשקעה
PECVD משמש לקבוצה ממוקדת של שכבות דיאלקטריות ומוליכים למחצה, שהרכבן, מקדם השבירה והמאמץ שלהן מכווננים דרך כימיית הגזים ותנאי הפלזמה.
| Film | Composition | Refractive index | Typical use |
|---|---|---|---|
| Silicon dioxide | SiO₂ | ≈ 1.46 | Interlayer dielectric, passivation, TSV/TGV isolation liner |
| Silicon nitride | Si₃N₄ / SiNx | 1.85–2.10 (tunable) | Passivation, moisture barrier, anti-reflective coating |
| Silicon oxynitride | SiON | tunable (SiO₂↔Si₃N₄) | Anti-reflective coating, graded-index layers |
| Amorphous silicon | a-Si:H | — | MEMS sacrificial layer, thin-film devices |
| Silicon carbide / DLC | SiC / DLC | — | Hard protective coatings |
יכולות תהליך
| פרמטר | מפרט |
|---|---|
| Deposition temperature | 200–400°C |
| Film thickness | 50nm–10μm |
| Refractive index (SiNx) | 1.85–2.10 (tunable) |
| Film stress | Compressive to tensile (tunable) |
| Uniformity | < 3% (1σ) |
| RF frequency | 13.56 MHz (HF), optional LF mixing |
| Step coverage | Conformal on moderate aspect-ratio features |
| Substrates | 100mm–300mm wafers, fragments |
יישומים אופייניים
פסיבציה והגנה
PECVD Si₃N₄ יוצר מחסום ללחות ולנדידת יונים המגן על ההתקנים מפני הסביבה וזיהום יונים ניידים.
דיאלקטרי בין-שכבתי
SiO₂ בטמפרטורה נמוכה מספק בידוד חשמלי בין רמות מוליכים מבלי לחרוג מתקציב החום של מקבץ המתכת.
ציפויים אנטי-רפלקטיביים
שכבות SiON ו-Si₃N₄ עם מקדם מכוונן מפחיתות החזרת מצע וגלים עומדים, ומשפרות את בקרת רוחב הקו בליטוגרפיה.
שכבות קורבן ומבנה ל-MEMS
סיליקון אמורפי וניטריד במאמץ נמוך משמשים כשכבות קורבן וממברנות מבניות בתהליכי שחרור וזיזים של MEMS.
בידוד דפנות TSV / TGV
PECVD SiO₂ קונפורמי מצפה את דפנות המעברים בסיליקון ובזכוכית לפני השקעת חסם ונחושת.
ציפויים אופטיים ו-DBR
שכבות רבע גל מתחלפות של SiO₂ ו-Si₃N₄ בונות מחזירי בראג מבוזרים ומקבצי שכבות אופטיים אחרים עם ניגודיות מקדמים מבוקרת.
יכולות ה-PECVD של GINECHIP
GINECHIP מפעילה PECVD כחלק מזרימת השקעה משולבת, כך שהשכבה המושקעת נשארת תואמת לשלבי הליתוגרפיה, התחריט, השיטוח וההצמדה שסביבה — מתוכננת, מושקעת ונבדקת בלולאת תהליך אחת במקום בין ספקים.
חומרי שכבות
SiO₂, SiNx (Si₃N₄), SiON ו-a-Si מוממן, עם אפשרות SiC ו-DLC לציפויי הגנה קשיחים.
בקרת מקדם שבירה ומאמץ
יחס גזים וכיוון RF דו-תדרי קובעים את מקדם השבירה והמאמץ של SiNx, ומאומתים באליפסומטריה ספקטרוסקופית ובמדידת קשת פרוסה על פרוסות ניטור.
מדידה ואיכות
אליפסומטריה, רפלקטומטריה ומדידות מאמץ ואחידות מלוות כל אצווה, בהתאם ל-ISO 9001:2015 ולתקני SEMI.
אינטגרציה וקנה מידה
מהרצות הנדסיות של פרוסה בודדת ועד ייצור פיילוט על שברים ופרוסות 100–300 מ״מ, עם תעודת התאמה אחת לכל זרימת התהליך.
צריכים שכבות דיאלקטריות בטמפרטורה נמוכה?
שלחו לנו את סרט היעד, העובי, מקדם השבירה, המאמץ והמצע — מהנדסי התהליך שלנו יאשרו את המתכון האפשרי ויחזירו הצעת מחיר תוך 24 שעות.