Plazmou vylepšená chemická depozice z plynné fáze, kapitola 1

Chemická depozice z plynné fáze (CVD). Jak název napovídá, jedná se o techniku, která využívá plynné prekurzorové reaktanty k vytváření pevných filmů pomocí atomových a intermolekulárních chemických reakcí. Na rozdíl od PVD se proces CVD provádí většinou v prostředí s vyšším tlakem (nižším vakuem), přičemž vyšší tlak se používá především ke zvýšení rychlosti depozice filmu. Chemickou depozici z plynné fáze lze rozdělit na obecnou CVD (známou také jako termální CVD) a plazmově vylepšenou chemickou depozici z plynné fáze (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD) podle toho, zda je v procesu depozice použita plazma. Tato část se zaměřuje na technologii PECVD, včetně procesu PECVD a běžně používaného zařízení a pracovního principu PECVD.

Plazmou vylepšená chemická depozice z plynné fáze je technika chemické depozice z plynné fáze na tenké vrstvy, která využívá plazma doutnavého výboje k ovlivnění procesu depozice během probíhajícího procesu chemické depozice z plynné fáze za nízkého tlaku. V tomto smyslu se konvenční technologie CVD spoléhá na vyšší teploty substrátu k realizaci chemické reakce mezi látkami v plynné fázi a depozici tenkých vrstev, a proto ji lze nazvat termickou technologií CVD.

V zařízení PECVD je pracovní tlak plynu přibližně 5~500 Pa a hustota elektronů a iontů může dosáhnout 109~1012/cm3, zatímco průměrná energie elektronů může dosáhnout 1~10 eV. Metoda PECVD se odlišuje od ostatních metod CVD tím, že plazma obsahuje velké množství vysokoenergetických elektronů, které mohou poskytnout aktivační energii potřebnou pro proces chemické depozice z plynné fáze. Srážky elektronů a molekul v plynné fázi mohou podpořit procesy rozkladu, chemosyntézy, excitace a ionizace molekul plynu, čímž vznikají vysoce reaktivní chemické skupiny, čímž se výrazně snižuje teplotní rozsah depozice tenkých vrstev CVD, což umožňuje realizovat proces CVD, který je původně nutné provádět při vysokých teplotách, za nízkých teplot. Výhodou nízkoteplotní depozice tenkých vrstev je, že se lze vyhnout zbytečné difúzi a chemickým reakcím mezi vrstvou a substrátem, strukturálním změnám a degradaci vrstvy nebo materiálu substrátu a velkému tepelnému napětí ve vrstvě a substrátu.

–Tento článek vydávávýrobce vakuových lakovacích strojůGuangdong Zhenhua