Cette section donne un aperçu des procédés de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma ainsi que de leurs applications et principes. Nous vous invitons également à consulter la liste des 5 fabricants de procédés de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma ainsi que leur classement.
Table des matières
Le procédé de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma est un procédé dans lequel le gaz de la matière première est transformé en plasma à basse température (décharge luminescente ionisée en cations et électrons), des ions et des radicaux actifs sont générés et des réactions chimiques se produisent sur le substrat, formant un film mince par dépôt.
La technologie CVD (anglais : Chemical Vapor Deposition) plasma est utilisée pour les films de renforcement sur les outils de coupe (nitrure de titane, nitrure de carbone, DLC (anglais : Diamond Like Carbon), les films isolants et protecteurs des semi-conducteurs, les matériaux de câblage et d'électrode (nitrure de silicium, oxyde de silicium, cuivre, aluminium, tungstène, silicium polycristallin, semi-conducteurs composés, etc.) L'industrie est une source d'énergie essentielle pour le développement économique et industriel. Leur utilisation dans des dispositifs de puissance performants pour le contrôle et la fourniture d'énergie, clé du développement économique et industriel, est également en pleine expansion.
Le gaz d'alimentation du procédé de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma est généralement un gaz porteur tel que l'hydrogène, l'azote, l'argon ou l'ammoniac mélangé à un gaz d'alimentation tel que le SiH4 (silane) ou le WF6 (hexafluorure de tungstène).
Le dioxyde de silicium (SiO2) est un oxyde de silicium. Il possède d'excellentes propriétés d'isolation électrique et de stabilité thermique et est utilisé dans les films isolants intercouches des dispositifs à semi-conducteurs.
Les semi-conducteurs plus minces sont plus sujets aux courants de fuite, où le courant s'échappe par des zones non prévues ; la présence de SiO2 aide à prévenir les courants de fuite.
Le nitrure de silicium (Si3N4) est un nitrure de silicium. Il présente une résistance et une conductivité thermique excellentes et est utilisé comme matériau de substrat pour les dispositifs de puissance qui génèrent beaucoup de chaleur.
L'azote et l'ammoniac sont utilisés avec le SiH4 pour former des nitrures, et jouent donc également le rôle de gaz de matières premières. Les semi-conducteurs remplissent en général des fonctions liées à l'arithmétique et à la mémoire, comme la mémoire. Les dispositifs de puissance, quant à eux, sont destinés aux diodes.
Le carbure de silicium (SiC) est un carbure de silicium de la famille des semi-conducteurs composés, avec le GaN (nitrure de gallium, ou GaN), l'AlGaN, etc. Comme le Si3N4, il est utilisé dans les dispositifs de puissance pour remplacer les IGBT au Si en raison de sa résistance et de sa conductivité thermique supérieures.
Par rapport aux composés de silicium, les pertes de puissance sont plus faibles, ce qui permet d'obtenir des dispositifs plus petits.
La grille d'un transistor est constituée d'un film d'oxyde de grille (formé par oxydation thermique) et d'une électrode de grille (souvent en silicium polycristallin). Les bouchons de tungstène utilisés pour l'électrode de grille et les contacts source-drain sont formés par procédé de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma.
Le gaz de la matière première est sélectionné en fonction des conditions souhaitées dans une plage de réduction de pression allant de 10-4 à 100 Pa, selon le but recherché. La fréquence d'alimentation électrique la plus couramment utilisée pour l'excitation du plasma est de 13,56 MHz (RF : Radio Frequency) et le type de décharge est couplé capacitivement à l'aide d'électrodes à plaques parallèles.
L'une des plaques parallèles peut être utilisée comme pomme de douche pour alimenter les gaz de traitement, ou un élément chauffant peut être inséré dans l'une des plaques pour réguler la température. De nombreux paramètres sont contrôlables, tels que la fréquence de l'alimentation électrique, la structure des électrodes autre que le type à plaques parallèles, la composition des gaz bruts, le volume de décharge et la température. Il est ainsi possible de déposer une grande variété de couches minces aux fonctionnalités différentes, allant des matériaux inorganiques aux matériaux organiques.
Par exemple, dans le cas des dispositifs de mémoire, un câblage multicouche complexe est formé sur les MOSFET (transistors à effet de champ à semi-conducteur à oxyde métallique) formés sur un substrat (plaquette). Les couches sont formées sur le MOSFET (transistor à effet de champ à semi-conducteur à oxyde métallique) formé sur le substrat (plaquette) et séparées par un film isolant intercalaire.
Le procédé de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma est principalement utilisé pour former les électrodes de grille des MOSFET, les couches de câblage et les films isolants intercalaires, qui nécessitent un modelage fin après le dépôt. Fondamentalement, la technologie d'impression est utilisée pour le modelage, et des étapes sont répétées.
En répétant le processus ci-dessus, des dispositifs semi-conducteurs peuvent être formés.
En fonction de l'énergie fournie, le procédé peut être classé en dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma, dépôt chimique en phase vapeur thermique et dépôt chimique en phase vapeur optique.
*Y compris certains distributeurs, etc.
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Diener Technology est un fabricant dans le domaine des technologies de traitement de surface au plasma fondé en 1993 et dont le siège social est basé à Ebhausen, en Allemagne. L'entreprise propose une vaste gamme de solutions de traitement de surface au plasma pour divers secteurs, notamment l'électronique, l'aérospatiale, l'automobile et la recherche scientifique. Les principaux produits de Diener Technology comprennent des systèmes de traitement au plasma, des générateurs de plasma, des sources de vide ainsi que des accessoires connexes. L’entreprise dessert des clients dans de nombreux pays à travers le monde.
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