等离子增强化学气相沉积 (PECVD) 是一种很好的替代CVD的方法, 用于在较低的温度下沉积各种薄膜且不降低膜的品质。
例如: 高质量的二氧化硅薄膜可以沉积在300到350摄氏度可以沉积高质量的二氧化硅薄膜, 而 CVD 则要求温度在650到850摄氏度范围内生产类似质量的薄膜。PECVD 使用电能产生辉光放电 (等离子), 能量被转移到气体混合物中。这将气体混合物转化为活性基, 离子, 中性原子和分子, 以及其他高活性的物种。这些原子和分子碎片与基体相互作用, 根据这些相互作用的性质, 在基体上发生蚀刻或沉积过程。由于此过程是在在气相状态中形成的, 所以可以在低温下进行反应。因此, 薄膜能在低温条件下沉积于衬底之上,相对于传统 CVD来说, 这是PECVD的一个主要优势。
PECVD的基本原理
在低压和升温的情况下,等离子发生器直接装在镀膜板中间发生反应。所用的活性气体为硅烷SiH4和氨NH3。这些气体作用于存储在硅片上的氮化硅。可以根据改变硅烷对氨气的比率,来得到不同的折射指数。在沉积工艺中,伴有大量的氢原子和氢离子的产生,使得晶片的氢钝化性十分良好。在真空、480摄氏度的环境温度下,通过对石墨舟的导电,使硅片的表面镀上一层SixNy。
3SiH4+4NH3→Si3N4+12H2
什么是等离子源?
一组完整的等离子源由微波电源、微波头、磁控管、气体喷头、
石英管和内置铜导管等主要部件构成