Principes et avantages du dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PE-CVD)

Il existe de nombreux types de technologies de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma (PECVD en abrégé), telles que le PECVD à courant continu, le PECVD à courant continu pulsé, le PECVD de composés organo-métalliques, le PECVD à radiofréquence, le PECVD à micro-ondes, le PECVD à lumière d'arc, etc. Ces dernières années, avec la fertilisation croisée de diverses technologies de revêtement, le dépôt composite intégré PVD et PECVD, la nitruration de particules et le dépôt composite intégré PECVD dans le même four ont été mis au point. Bien entendu, ces dernières années, avec la fertilisation croisée de diverses technologies de revêtement, les dispositifs et technologies de dépôt composite intégré par PVD et PECVD, de nitruration de particules et de dépôt composite intégré par PECVD dans le même four sont en constante évolution. À l'heure actuelle, la plupart des dépôts industriels de matériaux de revêtement durs utilisent la technologie PECVD à courant continu et à courant continu pulsé.

La première application de la technologie PECVD a suivi le développement de l'industrie des semi-conducteurs et est apparue pour le traitement des matériaux semi-conducteurs, c'est-à-dire l'utilisation de silicone dans le dépôt de Si02 sur le substrat du matériau semi-conducteur. Plus tard, sur la base des caractéristiques du processus PECVD particulièrement adapté à la production industrielle, le processus a commencé à être utilisé dans un grand nombre d'industries microélectroniques (telles que le processus de circuit intégré, etc.), principalement pour le dépôt de parties de grande surface du film protecteur et de diverses couches isolantes et de films DLC. La technologie PECVD utilise un champ électrique à haute tension appliqué dans la chambre de dépôt, de sorte que le gaz de réaction est soumis à une certaine pression et à une source d'excitation (par exemple : haute tension continue, alimentation électrique pulsée, radiofréquence ou laser, etc.), les électrons dans le champ électrique sous l'effet accélérateur de l'énergie gagnée, et les particules neutres dans le gaz (atomes ou molécules subissant une collision inélastique, puis l'ionisation des électrons secondaires, qui à leur tour se poursuivent et les particules atomiques dans le gaz, les électrons secondaires générés. Ils sont ensuite ionisés et produisent des électrons, de sorte que la collision et l'ionisation répétées produisent un grand nombre d'électrons et d'ions. Le nombre de particules positives et négatives étant égal, on parle de plasma. Les particules chargées dans le processus de collision seront également dues au composite et transformées en particules neutres, et sous la forme d'une décharge lumineuse pour libérer l'énergie excédentaire. Le gaz de réaction est excité dans une cour moléculaire très active, des ions et des groupes atomiques composés de plasma, réduisant considérablement la température de la réaction de dépôt, accélérant le processus de réaction chimique pour améliorer la vitesse de dépôt.

Le gaz de réaction est excité en molécules, atomes, ions et groupes atomiques très actifs composés de plasma, ce qui réduit considérablement la température de réaction de dépôt, accélère le processus de réaction chimique et améliore la vitesse de dépôt. Par conséquent, la température de dépôt de la technologie PECVD générale <600 ℃, élargit le champ d'application du matériau de substrat, avec un équipement simple, une faible déformation de la pièce à usiner, de bonnes performances autour du placage, l'uniformité du revêtement, la modulation de la composition des avantages de la commodité. Elle surmonte les inconvénients de la température de dépôt élevée de la technologie CVD et des exigences strictes concernant le matériau du substrat, et évite les problèmes de placage à enroulement médiocre et d'équipement complexe de la technologie PVD, ce qui convient parfaitement à la production industrielle. À l'heure actuelle, la technologie PECVD est principalement utilisée dans l'industrie des MEMS (comme le processus des circuits intégrés) et pour la préparation de films fins. Parallèlement, la technologie PECVD est également utilisée dans l'optique binaire, les films solaires, les films optiques à gradient d'indice de réfraction et les films anti-laser grâce à sa bonne uniformité et à sa couverture des étapes, à la densité des films déposés, à la force d'adhérence élevée entre la couche de film et le substrat, et à la vitesse de dépôt rapide.