admin 发表于 2025-2-21 12:21:01

PECVD工作原理和工艺原理

‌PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,等离子增强化学气相沉积)的工作原理和工艺原理‌主要基于等离子体的使用来增强化学反应,从而在衬底表面沉积薄膜。PECVD结合了化学气相沉积(CVD)和等离子体技术,能够在较低的温度下进行材料沉积,降低对基板的热应力影响。‌

工作原理
PECVD的工作原理是通过微波或射频等方式激发气体分子,使其电离形成等离子体。等离子体中的高能电子与气态分子碰撞,使分子激发、离解,产生大量的活性粒子如原子、离子和自由基。这些活性粒子在衬底表面发生化学反应,形成固态薄膜并沉积在衬底上。
反应过程:①气体从进气口进入反应腔,逐渐扩散至样品表面;②在射频源激发的电场作用下,气体分解成电子、离子和活性基团等;③分解物发生化学反应,形成膜的初始成分和副反应物,生成物以化学键的形式吸附到样品表面,生成固态膜的晶核;④晶核逐渐生长成岛状物,岛状物继续生长成连续的薄膜;⑤副产物从膜的表面逐渐脱离(脱附),在真空泵的作用下从出口排出。工艺原理
‌设备组成‌:
PECVD系统通常包括真空和压力控制系统、沉积系统和气体供应系统。真空和压力控制系统确保反应室内的低气压环境,沉积系统通过射频电源、水冷系统和衬底加热器等组件实现薄膜的沉积。气体供应系统提供反应所需的前驱气体。
‌工艺步骤‌:

[*]将基板放置在反应室内,通过射频电源激发气体分子形成等离子体。
[*]等离子体中的高能电子与气态分子发生反应,生成固态薄膜的初始成分和副产物。
[*]这些生成物以化学键的形式吸附在基板表面,形成晶核并逐渐扩展成连续的薄膜。副产物则从膜表面脱离并在真空泵的作用下排出反应室。

应用领域
PECVD技术广泛应用于半导体行业,用于制造薄膜晶体管、太阳能电池、显示器件和光学薄膜等领域。其优势包括能够在较低温度下进行沉积,减少对基板的热应力,同时能够精确控制薄膜的成分和性质。

admin 发表于 2025-2-21 12:26:01

CVD:将两种及两种以上的反应物通入反应腔室内,在一定的条件下发生化学反应,形成的主产物沉积在基片上;副产物脱附后排出腔室。
PECVD:在传统CVD的基础上,加入RF单元,将反应气体电离成等离子体,增强其化学活性,使反应更易发生,从而降低反应条件要求(温度)。
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