Химическое осаждение из паровой фазы с усилением плазмы (PECVD) - это специализированная форма химического осаждения из паровой фазы (CVD), в которой используется плазма для усиления процесса осаждения тонких пленок на подложку. Этот процесс особенно выгоден благодаря возможности работать при более низких температурах по сравнению с обычными методами CVD, что делает его пригодным для осаждения пленок на чувствительные к температуре подложки.
Краткое описание процесса:
PECVD предполагает использование плазмы, генерируемой радиочастотным (RF) или постоянным током (DC) разряда, для активации и приведения в действие реакционных газов. Такая активация способствует осаждению тонких пленок при более низких температурах, чем обычно требуется в стандартных процессах CVD. Плазма усиливает химические реакции, необходимые для формирования пленки, что позволяет осаждать высококачественные пленки без необходимости использования высоких температур подложки.
-
Подробное объяснение:Генерация плазмы:
-
В PECVD плазма создается путем подачи радиочастотной энергии с частотой 13,56 МГц между двумя электродами в реакторе. Эта энергия зажигает и поддерживает тлеющий разряд, который является видимым проявлением плазмы. Плазма состоит из смеси заряженных частиц (ионов и электронов) и нейтральных частиц, которые в силу своего заряженного состояния являются высокореактивными.
-
Активация реактивных газов:
-
Смесь газов-предшественников, введенная в реактор, претерпевает различные химические и физические изменения в результате столкновений с энергичными частицами в плазме. В результате столкновений молекулы газа расщепляются и образуются реакционноспособные вещества, такие как радикалы и ионы. Этот процесс очень важен, так как он снижает энергию активации, необходимую для химических реакций, которые приводят к осаждению пленки.
- Осаждение тонких пленок:
- Реактивные вещества, образующиеся в плазме, диффундируют через оболочку (область высокого электрического поля вблизи подложки) и адсорбируются на поверхности подложки. Здесь они подвергаются дальнейшим реакциям, в результате которых образуется желаемая пленка. Использование плазмы позволяет проводить эти реакции при температурах, обычно составляющих 200-400°C, что значительно ниже, чем 425-900°C, которые требуются при химическом осаждении из паровой фазы при низком давлении (LPCVD).Характеристики PECVD-пленок:
Низкотемпературное осаждение: Использование плазмы позволяет проводить процесс осаждения при более низких температурах, что выгодно для подложек, которые не выдерживают высоких температур. Это также снижает риск термического повреждения подложки или нежелательных химических реакций.
Хорошее сцепление между пленкой и подложкой:
