PECVD工艺原理及操作课件.ppt

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目录
基本原理
工艺流程
设备结构
基本操作
异常处理
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基本原理
PECVD:PlasmaEnhancedChemicalVapourDeposition
等离子增强化学气相沉积
等离子体:气体在一定条件下受到高能激发,发生电离,部分外层电子脱离原子核,形成电子、正离子和中性粒子混合物组成的一种形态,这种形态就称为等离子态即第四态。
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工作原理
3SiH4+4NH3→Si3N4+12H2↑
利用低温等离子体作能量源,利用一定方式使硅片升温到预定的温度,然后通入适量的反应气体,气体经一系列化学反应和等离子体反应,在硅片表面形成固态薄膜。PECVD方法区别于其它CVD方法的特点在于等离子体中含有大量高能量的电子,它们可以提供化学气相沉积过程所需的激活能。电子与气相分子的碰撞可以促进气体分子的分解、化合、激发和电离过程,生成活性很高的各种化学基团,因而显著降低CVD薄膜沉积的温度范围,使得原来需要在高温下才能进行的CVD过程得以在低温下实现。
基本原理
5
其它方法的沉积温度:
APCVD—常压CVD,700-1000℃
LPCVD—低压CVD,750℃,
PECVD—300-450℃,
PECVD的一个基本特征是实现了薄膜沉积工艺的低温化(<450℃)。因此带来的好处:
节省能源,降低成本
提高产能
减少了高温导致的硅片中少子寿命衰减
其他优点:
沉积速率快
成膜质量好
缺点:
设备投资大、成本高,对气体的纯度要求高
镀膜过程中产生的剧烈噪音、辐射、粉尘等对人体有害
基本原理
6
PECVD种类:
基本原理
间接式—基片不接触激发电极()
7
基本原理
PECVD种类:
直接式—基片位于电极上,直接接触等离子体(低频放电10-)
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PECVD的作用
在硅片表面沉积一层氮化硅减反射膜,以增加入射在硅片上的光的透射,减少反射。
氢原子搀杂在氮化硅中附加了氢的钝化作用。
基本原理
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工作原理__管P
CentrothermPECVD系统是一组利用平行板镀膜舟和低频等离子激发器的系列发生器。在低压和升温的情况下,等离子发生器直接在装在镀膜板中间的介质中间发生反应。所用的活性气体为硅烷SiH4和氨气NH3。可以改变硅烷对氨的比率,来得到不同的折射率。在沉积工艺中,伴有大量的氢原子和氢离子的产生,使得硅片的氢钝化性十分良好。
基本原理
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镀膜工艺流程

管内抽真空并作压力测试

通过高频电源用氨气预清理和检查

清洗管路1

测漏

恒温
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