Принципы и преимущества химического осаждения из паровой плазмы (PE-CVD)

2024-04-11

Технология PECVD используется какCVDиPVDТемпература осаждения в технологии PECVD обычно не превышает 600℃, что расширяет область применения материалов подложки, а также имеет такие преимущества, как простота оборудования, малая деформация заготовки, хорошая производительность обводного покрытия, равномерное покрытие и т.д. Она не только преодолевает недостатки высокой температуры осаждения в технологии CVD, но и позволяет избежать проблем плохого обводного покрытия и сложного оборудования в технологии PVD. Технология PECVD преодолевает недостатки высокой температуры осаждения и высоких требований к материалам подложки технологии CVD, а также избегает проблем плохого обводного покрытия и сложного оборудования технологии PVD, что представляет собой новый тип технологии подготовки тонких пленок с большими перспективами развития и прикладного значения.

Принцип работы PE-CVD

Существует множество видов технологий химического осаждения из паровой плазмы (сокращенно PECVD), таких как PECVD постоянного тока, PECVD импульсного постоянного тока, PECVD металлоорганических соединений, PECVD радиочастот, PECVD микроволн, PECVD дугового света и т.д. В последние годы, благодаря взаимообогащению различных технологий нанесения покрытий, были разработаны PVD и PECVD интегрированное композитное осаждение, азотирование частиц и PECVD интегрированное композитное осаждение в одной печи. Конечно, в последние годы, благодаря взаимообогащению различных технологий нанесения покрытий, PVD и PECVD интегрированное осаждение композитов, азотирование частиц и PECVD интегрированное осаждение композитов в одной печи устройства и технологии постоянно совершенствуются. В настоящее время в большинстве случаев для промышленного осаждения твердых покрытий применяется технология PECVD на постоянном токе и импульсном постоянном токе.

Самое раннее применение PECVD было связано с развитием полупроводниковой промышленности и появилось для обработки полупроводниковых материалов, т.е. использование силикона для осаждения Si02 на подложку полупроводникового материала. Позже на основе характеристик PECVD процесс особенно подходит для промышленного производства, процесс начал использоваться в большом количестве микроэлектронной промышленности (например, процесс интегральной схемы и т.д.), в основном используется в осаждении больших по площади частей защитной пленки и различных изолирующих слоев и DLC пленки. Технология PECVD заключается в использовании высоковольтного электрического поля, приложенного в камере осаждения, так что реакционный газ в определенном давлении и источнике возбуждения (например: постоянное высокое напряжение, импульсный источник питания, радиочастота или лазер и т.д.), электроны в электрическом поле под ускоряющим действием полученной энергии, и нейтральные частицы в газе (атомы или молекулы, происходящие неупругие столкновения, а затем ионизация вторичных электронов, которые, в свою очередь, далее и атомные частицы в газе, вторичные электроны генерируются. Они далее и атомы и молекулы газа при столкновении ионизируются и производят электроны, поэтому при многократном столкновении и ионизации образуется большое количество электронов и ионов. Из-за чего количество положительных и отрицательных частиц становится равным, это называется плазмой. Заряженные частицы в процессе столкновения также будут обусловлены композитом и преобразованы в нейтральные частицы, а в виде тлеющего разряда высвободится избыточная энергия. Реакционный газ возбуждается в очень активный молекулярный двор, ионы и атомные группы составляют плазму, значительно снижая температуру реакции осаждения, ускоряя процесс химической реакции для улучшения скорости осаждения.

Реакционный газ возбуждается в очень активные молекулы, атомы, ионы и атомные группы, состоящие из плазмы, что значительно снижает температуру реакции осаждения, ускоряет процесс химической реакции и улучшает скорость осаждения. Таким образом, общая температура осаждения по технологии PECVD <600 ℃, расширяя сферу применения материала подложки, с простым оборудованием, малой деформацией заготовки, хорошей производительностью вокруг покрытия, однородностью покрытия, модуляцией состава, преимуществами удобства. Она преодолевает недостатки высокой температуры осаждения CVD-технологии и жестких требований к материалу подложки, а также позволяет избежать проблем плохой намотки покрытия и сложного оборудования PVD-технологии, что очень подходит для промышленного производства. В настоящее время PECVD в основном используется в MEMS-индустрии (например, при производстве интегральных схем) и для получения тонких пленок. В то же время, технология PECVD также используется в бинарной оптике, солнечных пленках, оптических пленках с градиентным показателем преломления и пленках против лазерных повреждений благодаря хорошей равномерности и ступенчатости покрытия, плотности осажденных пленок, высокой силе сцепления между слоем пленки и подложкой, а также высокой скорости осаждения.

Преимущества PE-CVD

Метод PECVD может быть использован для получения различных пленок путем изменения параметров процесса, например, расхода реактивного газа, соотношения реактивных газов, мощности ВЧ, давления в камере, температуры осаждения, толщины пленки и т.д., что может привести к значительным изменениям свойств пленки, особенно оптических и механических.

Например, при подготовке пленок SiO2 методом PECVD, когда мощность RF увеличивается, скорость активации реакционного газа увеличивается, поэтому структура пленки будет относительно плотной, и однородность будет улучшена соответственно. Но когда мощность слишком высока, для реакции будет сделать SiO2 генерируется скорость осаждения слишком быстро, но привести к пленке структура рыхлая, вакуум плотность увеличивается, повторяемость также снизится, что приведет к плохой однородности, когда радиочастотная мощность слишком высока, и даже радиационного повреждения подложки. Температура подложки также является важным фактором, влияющим на однородность пленки, когда температура подложки повышается, это увеличивает энергию частиц, осажденных на поверхности подложки, что приводит к увеличению подвижности частиц на поверхности основы, усугубляя возможность перемещения этих частиц в кластерах или островах, что непосредственно влияет на однородность пленки. С другой стороны, повышение температуры основы способствует заполнению частицами дефектов на поверхности пленки.

Таким образом, метод PECVD для получения оптических пленок имеет множество преимуществ, которых нет у других методов.

(1) Реактивами и побочными продуктами являются газы, а конструкция проста по сравнению с оборудованием PVD и CVD.

(2) Быстрая скорость реакционного осаждения, особенно для тонкопленочных материалов с высоким коэффициентом преломления, таких как a-Si, TiO2 и др.

(3) Состав пленки можно регулировать в широких пределах, и можно получать оптические пленки с различными материалами с промежуточным показателем преломления, такими как SiCO:H, SiN:H, SiOxNy, SiOxFy и так далее.

(4) Структура пленки осаждения полная и плотная, хорошее сцепление с подложкой

(5) Отличное покрытие ступеней

(6) Можно получить гладкую поверхность осаждения

Мы предлагаем Химическое осаждение из паровой плазмы (PE-CVD) Услуги по OEM-заказуне стесняйтесь оставлять комментарии.