O equipamento PECVD (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) para processamento de wafers de até 100 mm (4 polegadas) foi concebido para oferecer precisão, versatilidade e eficiência na deposição de película fina.As principais caraterísticas incluem processamento a baixa temperatura (<200°C), compatibilidade com vários substratos (vidro, GaAs, etc.) e suporte para vários materiais de deposição (SiO2, Si3N4, SiOxNy, silício amorfo).O sistema integra controlo avançado de plasma (PECVD direto/remoto ou HDPECVD), operação fácil (ecrã tátil, design compacto) e deposição de Si3N4 sem NH3 para um teor reduzido de hidrogénio.Estas caraterísticas tornam-no ideal para aplicações de semicondutores e biomédicas em que a sensibilidade térmica e a qualidade da película são críticas.
Explicação dos pontos principais:
1. Compatibilidade e flexibilidade do substrato
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Maior aceitação de materiais:Ao contrário das ferramentas ultra-limpas, este sistema PECVD acomoda diversos substratos, incluindo:
- Bolachas e lâminas de vidro
- GaAs (arsenieto de gálio)
- Polímeros sensíveis ao calor (devido ao processamento a baixa temperatura)
- Vantagem térmica:Funciona abaixo de 200°C, evitando a degradação de materiais como plásticos ou metais pré-padronizados.
2. Materiais e Técnicas de Deposição
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Materiais de base suportados:
- Dióxido de silício (SiO2) para isolamento
- Nitreto de silício (Si3N4) como camada dieléctrica/barreira (a opção sem NH3 reduz o teor de H2)
- Oxinitreto de silício (SiOxNy) para propriedades ópticas sintonizáveis
- Silício amorfo para aplicações fotovoltaicas/de ecrã
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Configurações de plasma:
- PECVD direto:Plasma acoplado capacitivamente para crescimento uniforme de filmes
- PECVD remoto:Plasma indutivamente acoplado para reduzir os danos no substrato
- HDPECVD:Abordagem híbrida (combina ambas) para deposição de alta densidade e alta velocidade (máquina mpcvd)
3. Principais caraterísticas operacionais e de hardware
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Design compacto e de fácil utilização:
- Ecrã tátil integrado para controlo dos parâmetros (fluxo de gás, temperatura, potência do plasma)
- Fácil instalação/limpeza para minimizar o tempo de inatividade
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Melhorias de desempenho:
- Melhoria da radiofrequência (RF) para um controlo preciso do plasma
- Taxas de deposição rápidas (ajustáveis através de definições de fluxo de gás/plasma)
- Tamanho da pastilha:Suporta bolachas de até 100 mm (4 polegadas), ideal para I&D ou produção em pequena escala.
4. Qualidade da película e vantagens específicas da aplicação
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Propriedades do nitreto de silício (Si3N4):
- Elevada dureza (~19 GPa) e módulo de Young (~150 GPa)
- Biocompatibilidade para dispositivos médicos
- Barreira de difusão superior contra humidade/iões
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Controlo dos parâmetros:A espessura da película, o índice de refração e a densidade podem ser ajustados através de:
- Caudais de gás (caudais mais elevados = deposição mais rápida)
- Condições do plasma (por exemplo, a densidade de potência afecta a rugosidade da película)
5. Vantagens comparativas em relação à CVD tradicional
- Processamento a baixa temperatura:Evita a deformação/esforço do substrato (vs. 1.000°C em CVD convencional)
- Versatilidade:Adequado para substratos delicados (por exemplo, eletrónica flexível)
- Eficiência:Combina deposição rápida com alta qualidade de película (por exemplo, baixa densidade de pinhole)
Este equilíbrio entre precisão, adaptabilidade e facilidade de utilização faz do PECVD uma pedra angular para o fabrico de semicondutores, revestimentos biomédicos e investigação optoelectrónica.A capacidade do sistema para lidar com diversos materiais, mantendo a integridade da película a baixas temperaturas, sublinha o seu valor na microfabricação moderna.
Tabela de resumo:
| Caraterística | Vantagem |
|---|---|
| Processamento a baixa temperatura (<200°C) | Evita a degradação de substratos sensíveis ao calor, como polímeros e metais pré-padronizados. |
| Compatibilidade com vários substratos | Funciona com vidro, GaAs e polímeros sensíveis ao calor. |
| Materiais de deposição versáteis | Suporta SiO2, Si3N4, SiOxNy e silício amorfo. |
| Controlo avançado do plasma | Opções para configurações diretas, remotas ou HDPECVD para propriedades de película personalizadas. |
| Funcionamento fácil de utilizar | Interface de ecrã tátil e design compacto para uma utilização e manutenção fáceis. |
| Deposição de Si3N4 sem NH3 | Reduz o teor de hidrogénio para uma melhor qualidade da película. |
| Suporte de wafer de 100 mm | Ideal para I&D e produção em pequena escala. |
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