PECVD技术简述.pptx

PECVD简述;PECVD的分类;(一) 原理 PECVD借助于气体辉光放电产生的低温等离子体，增强 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。其反应机理如图: ;首先，在非平衡等离子体中，电子与反应气体发生初级反应，使得反应气 体发生分解，形成离子和活性基团的混合物； 其次，各种活性基团向薄膜生长表面和管壁扩散输运，同时发生各反应物 之间的次级反应； 最后，到达生长表面的各种初级反应和次级反应产物被吸附并与表面发生 反应，同时伴随有气相分子物的再放出。具体如下：;（二）PECVD分类;PECVD分类;直接法PECVD;间接法PECVD;按照频率分类;按照耦合方式分类;（三）PECVD钝化作用;（四）性能比较; ;管式PECVD系统由于其石墨舟中间镂空，因此利用了硅片作为电极的一部分， 因此辉光放电的特性就与硅片表面的特性有了一定的关系，比如硅片表面织构化所生成的金子塔尖端的状态就对等离子体放电产生影响，而目前硅片的电导率的不同 也影响到等离子场的均匀性 管式PECVD的气流是从石英管一端引入，这样也会造成工艺气体分布的不均匀 板式PECVD系统使用了衬底板作为电极，而且采用匀气的Shower系统，均匀性有所改善 板式PECVD由于平行板电极间距的不一致，也会导致成膜不均匀 板式PECVD系统中，存在等离子体高频波长所带来的附加的不均匀性 ;成膜质量分析;直接PECVD的等离子体直接作用于硅片表面，均匀性好 间接法PECVD中形成生长成分后扩散到衬底成膜，致密度差，基元和衬底的附着力较弱 直接PECVD离子能量较高，促使生长基元和衬底有较强的附着力 溅射PECVD相比具有更差的致密度 ;（四）PECVD工艺参数分析;PECVD参数分析---衬底温度;SiH4流量在很大程度上决定了SiH4分子在等离子体中滞流的平均时间t，进而影响了沉积速率 SiH4流量过大时，会导致粉末产生 eg: SiH4 +SiH4?Si2H6 气压太低可能会影响薄膜的淀积机理，导致薄膜致密度下降，容易形成针状形态的缺陷 气压过高时，等离子体的聚合反应明显增强，导致生长网络规则度下降，缺陷也会增加;射频功率提高时，可以提高a－Si：H膜的淀积???率，但射频过大时，会导致淀积速率下降 射频过大，等离子体对衬底表面的轰击作用加增加，薄膜质量下降 射频过大，等离子体对衬底表面的轰击作用加增加，容易形成Si粉尘，导致质量下降 功率过大，增加膜与衬底的内应力，薄膜内部缺陷增加 功率过大，不利于薄膜机械性能的完整性，晶格缺陷较多;间距太大，影响淀积速度，气相颗粒增多，严重影响成膜质量 间距太小，从Show head出来的强气流直接喷到玻璃基板上，离子来不及淀积就被强气流带走，降低了成膜速率 间距太小，离子轰击增加，在一定程度上破坏了生长网络的完整性，薄膜质量下降;谢谢各位！