- PECVD
為了使化學(xué)反應(yīng)能在較低的溫度下進(jìn)行,利用了等離子體的活性來促進(jìn)反應(yīng),因而這種CVD稱為等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD).
實驗機(jī)理:是借助微波或射頻等使含有薄膜組成原子的氣體,在局部形成等離子體,而等離子體化學(xué)活性很強(qiáng),很容易發(fā)生反應(yīng),在基片上沉積出所期望的薄膜。
優(yōu)點:
基本溫度低;沉積速率快;成膜質(zhì)量好,針孔較少,不易龜裂。
缺點如下:
1.設(shè)備投資大、成本高,對氣體的純度要求高;
2.涂層過程中產(chǎn)生的劇烈噪音、強(qiáng)光
3.對小孔孔徑內(nèi)表面難以涂層等。
例子:在PECVD工藝中由于等離子體中高速運動的電子撞擊到中性的反應(yīng)氣體分子,就會使中性反應(yīng)氣體分子變成碎片或處于激活的狀態(tài)容易發(fā)生反應(yīng)。襯底溫度通常保持在350℃左右就可以得到良好的SiOx或SiNx薄膜,可以作為集成電路最后的鈍化保護(hù)層,提高集成電路的可靠性。
幾種PECVD裝置
圖(a)是一種最簡單的電感耦合產(chǎn)生等離子體的PECVD裝置,可以在實驗室中使用。
圖b)它是一種平行板結(jié)構(gòu)裝置。襯底放在具有溫控裝置的下面平板上,壓強(qiáng)通常保持在133Pa左右,射頻電壓加在上下平行板之間,于是在上下平板間就會出現(xiàn)電容耦合式的氣體放電,并產(chǎn)生等離子體。
圖(c)是一種擴(kuò)散爐內(nèi)放置若干平行板、由電容式放電產(chǎn)生等離子體的PECVD裝置。它的設(shè)計主要為了配合工廠生產(chǎn)的需要,增加爐產(chǎn)量。
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