Низкотемпературный процесс
Осаждение при 200–400 °C защищает термочувствительные подложки и позволяет добавлять плёнки после металлизации без деградации металла.
Процесс · Осаждение тонких плёнок
PECVD — плазмохимическое осаждение
Низкотемпературное плазмохимическое осаждение SiO₂, Si₃N₄, SiON и аморфного кремния с настраиваемыми показателем преломления и напряжением плёнки на пластинах 100–300 мм.
200–400°C Температура осаждения
SiO₂ · SiNx · SiON · a-Si Материалы плёнок
Tunable n & stress Показатель преломления и напряжение
100mm–300mm Размеры пластин
Обзор
Плазмохимическое осаждение (PECVD) использует ВЧ-плазму — обычно 13,56 МГц — для активации и диссоциации газов-прекурсоров, таких как силан (SiH₄), закись азота (N₂O) и аммиак (NH₃), внутри камеры. Образующиеся реакционноспособные радикалы реагируют на нагретой поверхности пластины, формируя тонкую плёнку при значительно более низких температурах, чем термический CVD.
Поскольку энергию активации даёт плазма, плёнки PECVD осаждаются при 200–400 °C вместо типичных для LPCVD 600–900 °C. Это открывает возможность пассивации и осаждения диэлектриков на термочувствительных подложках и на пластинах с уже нанесённой металлизацией, а также позволяет управлять показателем преломления и напряжением через соотношение газов и мощность ВЧ.
Почему PECVD
Настройка показателя и напряжения
Изменение соотношения SiH₄/NH₃ и мощности ВЧ настраивает показатель преломления SiNx (≈1,85–2,10) и переводит напряжение от сжимающего к растягивающему, что полезно для оптических плёнок и контроля коробления.
Хорошее ступенчатое покрытие
Плазменное осаждение покрывает ступени, траншеи и структуры умеренного аспектного отношения конформнее, чем физическое осаждение, что делает его надёжным для пассивации и изоляции TSV/TGV.
Высокая производительность
Более высокая скорость осаждения, чем у термического LPCVD, делает этапы пассивации и межслойного диэлектрика экономичными при серийном производстве.
Осаждаемые материалы плёнок
PECVD применяется для ограниченного набора диэлектрических и полупроводниковых плёнок, чьи состав, показатель преломления и напряжение настраиваются через химию газов и условия плазмы.
| 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 |
Технологические возможности
| Параметр | Спецификация |
|---|---|
| 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 |
Типичные применения
Пассивация и защита
PECVD Si₃N₄ образует барьер от влаги и миграции ионов, защищая приборы от окружающей среды и загрязнения подвижными ионами.
Межслойный диэлектрик
Низкотемпературный SiO₂ обеспечивает электрическую изоляцию между уровнями проводников, не превышая тепловой бюджет металлического стека.
Антиотражающие покрытия
Слои SiON и Si₃N₄ с настроенным показателем снижают отражение подложки и стоячие волны, улучшая контроль ширины линий в фотолитографии.
Жертвенные и структурные слои MEMS
Аморфный кремний и низконапряжённый нитрид служат жертвенными слоями и структурными мембранами в процессах освобождения и консолей MEMS.
Изоляция боковых стенок TSV / TGV
Конформный PECVD SiO₂ покрывает боковые стенки сквозных отверстий в кремнии и стекле перед нанесением барьера и меди.
Оптические покрытия и DBR
Чередующиеся четвертьволновые слои SiO₂ и Si₃N₄ формируют распределённые брэгговские отражатели и другие оптические многослойные стеки с контролируемым контрастом показателей.
Возможности PECVD в GINECHIP
GINECHIP выполняет PECVD как часть интегрированного маршрута осаждения, поэтому осаждённая плёнка остаётся совместимой с окружающими этапами литографии, травления, планаризации и соединения — проектируется, осаждается и проверяется в одном технологическом цикле, а не между поставщиками.
Материалы плёнок
SiO₂, SiNx (Si₃N₄), SiON и гидрированный a-Si, с опцией SiC и DLC для твёрдых защитных покрытий.
Контроль показателя и напряжения
Соотношение газов и двухчастотная ВЧ-настройка задают показатель преломления и напряжение SiNx; проверка выполняется спектроскопической эллипсометрией и измерением прогиба пластин.
Метрология и качество
Эллипсометрия, рефлектометрия, измерение напряжения и однородности сопровождают каждую партию при соответствии ISO 9001:2015 и стандартам SEMI.
Интеграция и масштаб
От инженерных запусков на отдельных пластинах до опытного производства на фрагментах и пластинах 100–300 мм, с единым сертификатом соответствия на весь маршрут.
Нужны низкотемпературные диэлектрические плёнки?
Укажите целевую плёнку, толщину, показатель преломления, напряжение и подложку — наши инженеры подтвердят достижимый рецепт и предоставят предложение в течение 24 часов.