PECVD的關(guān)鍵工藝參數(shù)包括哪些,它們?nèi)绾斡绊懕∧さ奶匦裕?/h1>
PECVD(等離子體增強化學氣相沉積)的關(guān)鍵工藝參數(shù)包括以下幾個方面:
一、反應(yīng)氣體流量
反應(yīng)氣體流量直接決定了參與沉積反應(yīng)的化學物質(zhì)的量。例如,在沉積氮化硅薄膜時,硅烷(SiH?)和氨氣(NH?)是常用的反應(yīng)氣體。如果硅烷流量增加,在其他條件不變的情況下,會使薄膜中硅元素的含量相對增加,可能會導致薄膜的折射率升高、硬度變化等。同時,合適的氣體流量比對于化學反應(yīng)的平衡也很重要,它會影響薄膜的化學組成和結(jié)構(gòu)。
二、射頻功率
射頻功率是激發(fā)等離子體的關(guān)鍵因素。較高的射頻功率能夠產(chǎn)生更多的高能電子,這些電子與反應(yīng)氣體分子碰撞,使氣體分子更容易電離和分解。這會增加反應(yīng)活性物種的濃度,從而加快沉積速率。然而,過高的功率可能會導致薄膜受到等離子體損傷,使薄膜的質(zhì)量下降,比如產(chǎn)生較多的缺陷。相反,功率過低則可能導致沉積速率過慢,并且薄膜的致密度不夠,影響薄膜的電學性能和機械性能。
三、沉積溫度
沉積溫度影響反應(yīng)氣體分子在襯底表面的吸附、擴散和化學反應(yīng)速率。對于一些PECVD工藝,適當提高溫度可以促進反應(yīng)氣體的分解和反應(yīng),使薄膜的結(jié)晶質(zhì)量更好。例如,在沉積多晶硅薄膜時,較高的溫度有助于硅原子的遷移和結(jié)晶,形成高質(zhì)量的多晶硅薄膜。但是,過高的溫度可能會引起薄膜和襯底之間的相互擴散,或者導致某些揮發(fā)性成分的損失,影響薄膜的化學組成和結(jié)構(gòu)。
四、反應(yīng)室壓力
反應(yīng)室壓力影響反應(yīng)氣體的擴散和等離子體的特性。較低的壓力下,反應(yīng)氣體分子的平均自由程較長,等離子體中的離子和活性基團能夠更有效地到達襯底表面,有利于薄膜的均勻沉積。而較高的壓力可能會使等離子體的密度分布發(fā)生變化,影響薄膜的生長速率和均勻性。