發(fā)布時(shí)間: 2022-07-25 點(diǎn)擊次數(shù): 865次
PECVD法生長(zhǎng)氮化硅薄膜是利用非平衡等離子體的特性,即等離子體分子、原子、離子或激活基團(tuán)與周圍環(huán)境相同,而其中非平衡電子由于電子質(zhì)量很小,其平均溫度可以比其他粒子大一二個(gè)數(shù)量級(jí),所以通常條件下,要高溫(300℃-450℃)才能實(shí)現(xiàn)許多反應(yīng)。在沉積過(guò)程中,特氣NH3與SiH4分子在高頻的作用下熱運(yùn)動(dòng)劇烈,相互間碰撞使其分子電離,進(jìn)而生成SiNx。
PECVD沉積是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)方式,利用加熱、等離子激勵(lì)或光輻射等各種能源,在反應(yīng)器內(nèi)使氣態(tài)或蒸汽狀態(tài)的化學(xué)物質(zhì)在氣相或氣固界面上經(jīng)化學(xué)反應(yīng)形成固態(tài)沉積物的技術(shù)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是:兩種或兩種以上的氣態(tài)原材料導(dǎo)入到一個(gè)反應(yīng)室內(nèi),然后他們相互之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成一種新的材料,沉積到基片表面上。借助微波或射頻等使含有薄膜組成原子的氣體電離,在局部形成等離子體,而等離子化學(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。
PECVD沉積方法區(qū)別于其它CVD方法的特點(diǎn)在于等離子體中含有大量高能量的電子,它們可以提供化學(xué)氣相沉積過(guò)程所需的激活能。電子與氣相分子的碰撞可以促進(jìn)氣體分子的分解、化合、激發(fā)和電離過(guò)程,生成活性很高的各種化學(xué)基團(tuán),因而顯著降低CVD薄膜沉積的溫度范圍,使得原來(lái)需要在高溫下才能進(jìn)行的CVD過(guò)程得以在低溫實(shí)現(xiàn)。等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積在低真空的條件下,利用硅烷氣體、氮?dú)?或氨氣)和氧化亞氮,通過(guò)射頻電場(chǎng)而產(chǎn)生輝光放電形成等離子體,以增強(qiáng)化學(xué)反應(yīng),從而降低沉積溫度,可以在常溫至350℃條件下,沉積氮化硅膜、氧化硅膜、氮氧化硅及非晶硅膜等。