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PECVD工藝
點擊量:370 日期:2023-07-26 編輯:硅時代
PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vaper Deposition)是等離子增強化學(xué)氣相淀積,該技術(shù)是在低氣壓下,利用低溫等離子體在工藝腔體的陰極上(即樣品放置的托盤)產(chǎn)生輝光放電,利用輝光放電(或另加發(fā)熱體)使樣品升溫到預(yù)定的溫度,然后通入適量的工藝氣體,這些氣體經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)和等離子體反應(yīng),最終在樣品表面形成固態(tài)薄膜。
所謂等離子體,是指氣體在一定條件下受到高能激發(fā),發(fā)生電離,部分外層電子脫離原子核,形成電子、正離子和中性粒子混合組成的一種形態(tài),這種形態(tài)就稱為等離子態(tài)。
PECVD的工藝原理:在反應(yīng)過程中,反應(yīng)氣體從進氣口進入爐腔,逐漸擴散至樣品表面,在射頻源激發(fā)的電場作用下,反應(yīng)氣體分解成電子、離子和活性基團等。這些分解物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成形成膜的初始成分和副反應(yīng)物,這些生成物以化學(xué)鍵的形式吸附到樣品表面,生成固態(tài)膜的晶核,晶核逐漸生長成島狀物,島狀物繼續(xù)生長成連續(xù)的薄膜。在薄膜生長過程中,各種副產(chǎn)物從膜的表面逐漸脫離,在真空泵的作用下從出口排出。
首先,在非平衡等離子體中,電子與反應(yīng)氣體發(fā)生初級反應(yīng),使得反應(yīng)氣體發(fā)生分解,形成離子和活性基團的混合物;其次,各種活性基團向薄膜生長表面和管壁擴散運輸,同時發(fā)生各反應(yīng)物之間的次級反應(yīng);最后,達到生長表面的各種初級反應(yīng)和次級反應(yīng)產(chǎn)物被吸附并與表面發(fā)生反應(yīng),同時伴隨有氣相分子物的再放出。
PECVD的優(yōu)勢:
1、基本溫度低(300-500°C);
2、沉積速率快;
3、成膜質(zhì)量好,針孔少,不易龜裂