PECVD工艺.docx

第七章PECVD工艺
CVD工序的目的
CVD工艺的基本原理
CVD的设备构成和主要性能指标
CVD工序的主要工艺参数和工艺质量评价
特种气体供应管理系统

CVD目的
在一定压强、温度条件下输入高产节拍较长，随着基板尺寸的不断增加，in-line设备渐渐被其他类型的设备所取代。
-linetypePECVDsystem

造，采用这种设备的优点是可同时对多片基板进行镀膜，产量大，但从镀膜的均
匀性上看不如单片式成膜设备。
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WCUIJM，….…弋.
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,这种结构的PECVD系统，目前应用最广泛。5世代以上的led厂家几乎都采用这种结构的设备。这种设备的优点是采用单片成膜方式,各成膜腔室共用一个传输腔室，却又各自独立，当任意一个成膜腔室出现故障时，其他腔室不受影响。成膜
质量较好，但膜内容易残留particle，镀膜达到一定数量后，需要应用RPSC
(RemotePlasmaSourceClean)对腔室进行清洗，以实现降低particle的目的。

RFPowerSupply(forDEposilionli


PECVD借助于气体辉光放电产生的低温等离子体，增强了反应物质的化学活性，促进了气体间的化学反应，从而低温下也能在基板上形成新的固体膜。
CarrierGas^Reactants
CarrierGas^unreactedReactants&Product
MainG朋FlowRegion
Adsorptionof
Nucleation丘
filmprecursor
Islandgrowth
reactionRedesorpdon
I
Surfacediffusion

从图中可以看出，一般的CVD反应大致可分为以下几个步骤：
反应气体分子由主气流(MainStream)带至反应区域(基板)附近;
反应气体分子因浓度差而扩散并穿越边界层(BoundaryLayer)；
反应气体分子吸附(Absorption)在基板表面；
化学沉积反应发生
沉积膜及副产物(By-Products)；
副产物及剩余气体吸解(Adsorption)离开基板表面，副产物及剩余气体穿越边界层,副产物及剩余气体进入主气流，并由真空系统抽离。
，将玻璃基板置于低气压辉光放电的电极上，然后通入适量气体，在一定的温度下，利用化学反应和离子轰击相结合的过程，在玻璃基板表面上获得相应的功能薄膜。可见，其中包括一般化学气相沉积技术，；又有辉光放电的强化作用。
辉光放电是典型的自激放电现象。而这一种放电最主要的特征是从阴极到负辉区之前的一小段中场强很大，而在阴极暗区中，会发生比较强烈的气体电离。电离产生的气体离子发生阴极溅射，为沉积薄膜提供的清洁而活性高的表面。辉光放电的存在，使反应气氛得到活化，其中基本的活性粒子是离子和原子团，它们中电子-分子碰撞所产生，或通过固体表面离子、电子、光子的碰撞所产生。这些作用在提高膜层结合力、降低沉积温度、加快反应速度等方面都创造了有利的条件。
等离子由向低压气体的射频场在放电区产生自由电子而形成。电子从电场获得足够能量，于是它们与气体分子碰撞，反应气体气相分离和离子化发生。这些分子将分解成多种成份：离子、原子以及活性基团(激发态)。高能物质(主要是原子团)在膜表面被吸收。(注意原子团具有高黏附系数，被吸收后容易沿表面迁移，这两个因素可以产生优异的膜一致性。)在衬底吸附，它们就受到离子和电子的轰击，重排，与其他被吸附物质反应，新键形成，膜长成，生长。被吸附的原子重排包括被吸附原子向稳定位置扩散，同时排斥反应产物。排斥速率取决于衬底温度。注意避免气相成核以减少粒子玷污。PECVD膜总的来说，不是理想配比，因为淀积反应广泛而复杂。而且，副产品和偶然产生的物质结合进膜。这些玷污的进入可能导致放气和伴生的气泡、裂缝或在以后的热循环中剥落，以及MOS电路中阈电压的漂移