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                  影響PECVD系統工藝質量的主要因素

                  影響PECVD系統工藝質量的主要因素

                  發布時間:2021-08-12 瀏覽次數:204

                  影響PECVD系統工藝質量的因素主要有以下幾個方面:

                    1.極板間距和反應室尺寸

                    PECVD系統腔體極板間距的選擇要考慮兩個因素:

                   ?。?)起輝電壓:間距的選擇應使起輝電壓盡量低,以降低等離子電位,減少對襯底的損傷。

                   ?。?)極板間距和腔體氣壓:極板間距較大時,對襯底的損傷較小,但間距不宜過大,否則會加重電場的邊緣效應,影響淀積的均勻性。反應腔體的尺寸可以增加生產率,但是也會對厚度的均勻性產生影響。

                    2.射頻電源的工作頻率

                    射頻PECVD通常采用50kHz~13.56MHz頻段射頻電源,頻率高,等離子體中離子的轟擊作用強,淀積的薄膜更加致密,但對襯底的損傷也比較大。高頻淀積的薄膜,其均勻性明顯好于低頻,這時因為當射頻電源頻率較低時,靠近極板邊緣的電場較弱,其淀積速度會低于極板中心區域,而頻率高時則邊緣和中心區域的差別會變小。

                    3.射頻功率

                    射頻的功率越大離子的轟擊能量就越大,有利于淀積膜質量的改善。因為功率的增加會增強氣體中自由基的濃度,使淀積速率隨功率直線上升,當功率增加到一定程度,反應氣體完全電離,自由基達到飽和,淀積速率則趨于穩定。

                      4.氣壓

                    形成等離子體時,氣體壓力過大,單位內的反應氣體增加,因此速率增大,但同時氣壓過高,平均自由程減少,不利于淀積膜對臺階的覆蓋。氣壓太低會影響薄膜的淀積機理,導致薄膜的致密度下降,容易形成針狀態缺陷;氣壓過高時,等離子體的聚合反應明顯增強,導致生長網絡規則度下降,缺陷也會增加。

                    5.襯底溫度

                    襯底溫度對薄膜質量的影響主要在于局域態密度、電子遷移率以及膜的光學性能,襯底溫度的提高有利于薄膜表面懸掛鍵的補償,使薄膜的缺陷密度下降。

                    襯底溫度對淀積速率的影響小,但對薄膜的質量影響很大。溫度越高,淀積膜的致密性越大,高溫增強了表面反應,改善了膜的成分。

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