يقوم الترسيب الكيميائي بالبخار المعزز بالبلازما (PECVD) بتحويل غازات التفاعل إلى أغشية صلبة من خلال عملية متعددة الخطوات تشمل إدخال الغاز وتنشيط البلازما والتفاعلات السطحية وتشكيل الأغشية.وتوفر البلازما طاقة لتكسير الغازات السليفة عند درجات حرارة أقل من الترسيب بالبخار المقطعي التقليدي مما يتيح الترسيب على ركائز حساسة لدرجة الحرارة.تحدث التفاعلات الرئيسية عندما تتفاعل أنواع الغازات المتأينة مع سطح الرقاقة، مما يشكل أغشية صلبة مستقرة ذات خصائص متحكم بها مثل معامل الانكسار والإجهاد.ترسب هذه التقنية متعددة الاستخدامات مواد تتراوح من أكاسيد/نتريدات السيليكون إلى أشباه الموصلات المخدرة، مع تطبيقات في صناعة أشباه الموصلات وشاشات العرض.
شرح النقاط الرئيسية:
-
إدخال الغاز وتنشيط البلازما
- تدخل غازات السلائف (على سبيل المثال، السيلان لأغشية السيليكون) إلى الحجرة وتتدفق بين الأقطاب المتوازية
- ترسيب البخار الكيميائي يبدأ عندما تؤيِّن طاقة الترددات اللاسلكية الغاز، مما يؤدي إلى تكوين بلازما تحتوي على أنواع تفاعلية (إلكترونات، أيونات، جذور)
- مثال:SiH₄ → SiH₃- + H- (تكوين جذري)
-
التفاعلات السطحية ونمو الغشاء
- تمتص الأنواع المنشطة على سطح الركيزة، وتخضع لتفاعلات غير متجانسة
-
العمليات الرئيسية:
- التفاعلات الجذرية - السطحية (على سبيل المثال، SiH₃- + السطح → روابط Si-H)
- الترسيب بمساعدة الأيونات (أيونات البلازما تعدل كثافة/إجهاد الفيلم)
- تفاعلات متسلسلة تبني الفيلم طبقة تلو الأخرى
-
مسارات التفاعل الخاصة بالمواد
- نيتريد السيليكون (Si₃N₄):3SiH₄ + 4NH₃ → Si₃N₄N₄ + 12H₂
- ثاني أكسيد السيليكون (SiO₂):SiH₄ + 2N₂O → SiO₂+ 2N₂ + 2H₂
- يُدخل المنشطات غازات مثل PH₃ (النوع n) أو B₂H₆ (النوع p)
-
معلمات التحكم في العملية
المعلمة التأثير على الفيلم القيم النموذجية طاقة الترددات اللاسلكية كثافة أعلى، ضغط أقل 50-500W الضغط التوافق مقابل معدل الترسيب 0.1-10 تور درجة الحرارة التبلور/قياس التكافؤ 200-400°C نسبة الغازات تكوين الفيلم على سبيل المثال، SiH₄/NH₃ 1:3 ل SiN -
مزايا أكثر من CVD الحراري
- تشغيل بدرجة حرارة أقل بنسبة 50-80% (تتيح الركائز الزجاجية/البلاستيكية)
- معدلات ترسيب أعلى (100-500 نانومتر/الدقيقة)
- تغطية خطوة أفضل للأشكال الهندسية المعقدة
-
اعتبارات المعدات للمشترين
- تصميم الغرفة:المحطات المتعددة مقابل الرقاقة الواحدة للإنتاجية
- مصدر البلازما:الترددات اللاسلكية (13.56 ميجا هرتز) مقابل الترددات العالية جداً (VHF) للأغشية الموحدة ذات المساحة الكبيرة
- توصيل الغاز:مبخرات السلائف السائلة للعمليات القائمة على TEOS
- السلامة:أنظمة الحد من الغازات السامة للسيلان/الأمونيا
هل فكرت في كيفية تأثير اتساق البلازما على تباين سماكة الفيلم عبر رقائق 300 مم؟تعالج أدوات PECVD الحديثة هذا الأمر من خلال تصميمات الأقطاب الكهربائية الدوارة ومراقبة البلازما في الوقت الحقيقي.تتيح هذه التقنيات الطبقات العازلة عالية الجودة التي تعزل كل معالجات الهواتف الذكية اليوم.
جدول ملخص:
| مرحلة العملية | الإجراءات الرئيسية | التأثير على الفيلم |
|---|---|---|
| إدخال الغاز | دخول غازات السلائف (على سبيل المثال، SiH₄، NH₃) إلى الغرفة | تحديد تكوين الفيلم |
| تنشيط البلازما | تعمل طاقة التردد اللاسلكي على تأيين الغازات، مما يخلق أنواعًا تفاعلية (جذور/أيونات) | تمكين الترسيب في درجات حرارة منخفضة |
| التفاعلات السطحية | تمتص الجذور على الركيزة، مكونة روابط (على سبيل المثال، Si-H، Si-N) | يتحكم في كثافة/إجهاد الفيلم |
| نمو الفيلم | الترسيب المتسلسل طبقة تلو الأخرى | تحقيق السُمك/التوحيد المرغوب فيه |
| ضبط معلمة العملية | ضبط طاقة التردد اللاسلكي والضغط ودرجة الحرارة ونسب الغازات | تحسين معامل الانكسار/قياس التكافؤ |
قم بترقية قدرات ترسيب الأغشية الرقيقة في مختبرك باستخدام حلول KINTEK المتقدمة PECVD!
بالاستفادة من أكثر من 15 عامًا من الخبرة في البحث والتطوير، فإن فرن أنبوب PECVD الأنبوبي الدوار المائل يوفر توحيدًا لا مثيل له للبلازما وتحكمًا لا مثيل له في العملية لأشباه الموصلات وشاشات العرض والطلاءات البصرية.المزايا الرئيسية:
- الهندسة الدقيقة:يضمن تصميم القطب الكهربائي الدوار تباينًا في السماكة بنسبة ≤2% عبر رقاقات 300 مم
- تنوع المواد:ترسيب SiNـ، SiO₂، وأشباه الموصلات المخدرة، وأكثر من ذلك بنظام واحد
- الامتثال للسلامة:الحد من الغازات السامة المتكاملة لعمليات السيلان/الأمونيا
اطلب استشارة مخصصة لنظام PECVD لمطابقة احتياجاتك البحثية أو الإنتاجية الدقيقة.
المنتجات التي قد تبحث عنها
استكشف الأفران الأنبوبية الدقيقة PECVD لترسيب الأغشية الرقيقة المنتظمة
عرض نوافذ المراقبة عالية التفريغ لمراقبة البلازما في الوقت الفعلي
اكتشف مغذيات فائقة التفريغ لتوصيل طاقة الترددات اللاسلكية الموثوقة
