Плазма используется в химическом осаждении из паровой фазы (CVD) главным образом для повышения химической реакционной способности прекурсоров при более низких температурах, улучшения качества и стабильности осажденных пленок, а также увеличения скорости осаждения. Это достигается за счет ионизации и активации газов-прекурсоров плазмой, что способствует образованию реакционноспособных веществ, которые могут легко вступать в реакцию с образованием желаемой пленки на подложке.
Более низкие температуры осаждения:
Плазменное CVD (PECVD) позволяет осаждать пленки при значительно более низких температурах по сравнению с традиционным термическим CVD. Например, высококачественные пленки диоксида кремния (SiO2) можно осаждать при температурах от 300°C до 350°C с помощью PECVD, в то время как стандартное CVD требует температуры от 650°C до 850°C для получения подобных пленок. Это очень важно для подложек, которые не выдерживают высоких температур, или для сохранения свойств чувствительных к температуре материалов.Повышенная химическая реактивность:
Использование плазмы в процессах CVD повышает химическую активность реагирующих веществ. Плазма, генерируемая такими источниками, как постоянный ток, радиочастоты (переменный ток) и микроволны, ионизирует и разлагает газы-предшественники, создавая высокую концентрацию реакционноспособных веществ. Эти виды, благодаря своему высокоэнергетическому состоянию, могут легко вступать в реакцию с образованием желаемой пленки. Активация газов-предшественников плазмой снижает потребность в высокой тепловой энергии, которая обычно требуется для инициирования и поддержания химических реакций в термическом CVD.
Улучшенное качество и стабильность пленки:
Методы с использованием плазмы, такие как плазменная струя постоянного тока, микроволновая плазма и радиочастотная плазма, обеспечивают лучшее качество и стабильность осажденных пленок по сравнению с другими методами CVD. Плазменная среда обеспечивает более контролируемое и равномерное осаждение, что приводит к получению пленок с улучшенными свойствами, такими как адгезия, плотность и однородность. Это особенно важно в тех случаях, когда целостность и эксплуатационные характеристики пленки имеют решающее значение.Более быстрые темпы роста:
CVD с плазменным усилением обычно демонстрирует более высокие скорости роста по сравнению с традиционным CVD. Например, скорость роста в плазменной струе постоянного тока, микроволновой плазме и радиочастотной плазме составляет 930 мкм/ч, 3-30 мкм/ч и 180 мкм/ч, соответственно. Такие высокие скорости роста выгодны для промышленных применений, где важны производительность и эффективность.
