Плазменно-активированное химическое осаждение из паровой фазы (PACVD) - это метод осаждения тонких пленок на подложку посредством химической реакции, инициируемой плазмой. Этот метод предполагает использование газообразных материалов-предшественников, которые реагируют под воздействием плазмы, что приводит к образованию тонких пленок на поверхности заготовки. Энергия, необходимая для этих химических реакций, обеспечивается высокоэнергетическими электронами, генерируемыми в плазме, что приводит к умеренному повышению температуры заготовок.
Подробное объяснение:
-
Механизм PACVD:
-
В PACVD процесс начинается с введения газообразных прекурсоров в вакуумную камеру. Внутри этой камеры находятся два планарных электрода, один из которых подключен к радиочастотному (RF) источнику питания. Радиочастотное излучение создает плазму между электродами, заряжая молекулы газа и инициируя химические реакции. Эти реакции приводят к осаждению тонких пленок на подложку, помещенную в камеру. Использование плазмы позволяет проводить процесс осаждения при более низких температурах по сравнению с традиционным химическим осаждением из паровой фазы (CVD), что делает его подходящим для термочувствительных подложек.Типы PACVD:
- PACVD можно дополнительно классифицировать в зависимости от частоты используемой плазмы:
- Радиочастотное химическое осаждение из плазмы (RF-PECVD): В этом методе используется радиочастотная плазма, генерируемая либо через емкостную связь (CCP), либо через индуктивную связь (ICP). CCP обычно приводит к более низкой скорости ионизации и менее эффективной диссоциации прекурсоров, в то время как ICP может генерировать более высокую плотность плазмы, повышая эффективность осаждения.
-
Химическое осаждение из паровой плазмы очень высокой частоты (VHF-PECVD): В этом варианте используется плазма очень высокой частоты, что позволяет еще больше повысить эффективность процесса осаждения.
-
Области применения и преимущества:
PACVD широко используется в производстве полупроводников и других отраслях промышленности для осаждения тонких пленок, устойчивых к износу, коррозии и обладающих низким коэффициентом трения. Возможность осаждения пленок при низких температурах особенно полезна для хрупких подложек, которые не выдерживают высоких температур. Кроме того, PACVD можно сочетать с физическим осаждением из паровой фазы (PVD) для создания сложных архитектур слоев и облегчения легирования слоев, таких как алмазоподобный углерод (DLC), который известен своими исключительными механическими свойствами.
Обзор процесса:
