PECVD等离子的基本原理

PECVD：PlasmaEnhanceChemicalVapourDeposition等离子增增强化学学气相沉沉积等离子体体：由于于物质分分子热运运动加剧剧，相互互间的碰碰撞就会会使气体体分子产产生电离离，这样样的物质质就会变变成自由由运动并并由相互互作用的的电子、、正离子子和中性性粒子组组成混合合物的一一种形态态，这种种形态就就称为等等离子态态即第四四态.PECVD的原原理工作原理理：CentrothermPECVD系统统是一组组利用平平行板镀镀膜舟和和高频等等离子激激发器的的系列发发生器。。在低压压和升温温的情况况下，等等离子发发生器直直接装在在镀膜板板中间发发生反应应。所用用的活性性气体为为硅烷SiH4和氨NH3。这些气气体作用用于存储储在硅片片上的氮氮化硅。。可以根根据改变变硅烷对对氨气的的比率，，来得到到不同的的折射指指数。在在沉积工工艺中，，伴有大大量的氢氢原子和和氢离子子的产生生，使得得晶片的的氢钝化化性十分分良好。。PECVD的原原理技术原原理：：是利用用低温温等离离子体体作能能量源源，样样品置置于低低气压压下辉辉光放放电的的阴极极上，，利用用辉光光放电电（或或另加加发热热体））使样样品升升温到到预定定的温温度，，然后后通入入适量量的反反应气气体，，气体体经一一系列列化学学反应应和等等离子子体反反应，，在样样品表表面形形成固固态薄薄膜。。PECVD的原原理3SiH4+4NH3→Si3N4+12H2↑Si3N4的认识识:Si3N4膜的颜颜色随随着它它的厚厚度的的变化化而变变化，，其理理想的的厚度度是75——80nm之间间，表表面呈呈现的的颜色色是深深蓝色色，Si3N4膜的折折射率率在2.0—2.5之间间为最最佳，，与酒酒精的的折射射率相相乎，，通常常用酒酒精来来测其其折射射率。。Si3N4的优优点：：优良的的表面面钝化化效果果高效效的光光学减减反射射性能能（厚厚度折折射率率匹配配）低低温工工艺（（有效效降低低成本本）反应生生成的的H离离子对对硅片片表面面进行行钝化化.PECVD的原原理及及作用用物理性性质和和化学学性质质：结构致致密，，硬度度大能抵御御碱、、金属属离子子的侵侵蚀介电强强度高高耐湿性性好PECVD的原原理Si3N4膜的作作用:减少光光的反反射:良好好的折折射率率和厚厚度可可以促促进太太阳光光的吸吸收。。防氧化化:结结构致致密保保证硅硅片不不被氧氧化。。PECVD的原原理PECVD设备备结构构晶片装装载区区炉体特气柜柜真空系系统控制系系统PECVD设备备结构构示意意图晶片装装载区区：桨桨、LIFT、、抽风风系统统、SLS系统统。桨：由由碳化化硅材材料制制成，，具有有耐高高温、、防变变形等等性能。。作用用是将将石墨墨舟放放入或或取出出石英英管。。LIFT：：机械械臂系系统，，使舟舟在机机械臂臂作用用下在在小车、桨桨、储储存区区之间间互相相移动动。抽风系系统：：位于于晶片片装载载区上上方，，初步步的冷冷却石石墨舟舟和一一定程程度的的过滤滤残余余气体体SLS系统统：软软着落落系统统，控控制桨桨的上上下，，移动动范围围在2—3厘米米PECVD设备备结构构炉体：：石英英管、、加热热系统统、冷冷却系系统石英管管：炉炉体内内有四四根石石英管管，是是镀膜膜的作作业区区域，，耐高高温、、防反反应。。加热系系统：：位于于石英英管外外，有有五个个温区区。PECVD设备备结构构PECVD设备备结构构冷却系系统：：是一套套封闭闭的循循环水水系统统，位位于加加热系系统的的金属属外壳壳，四四进四四出并并有一一个主主管道道，可可适量量调节节流量量大小小。冷却系系统的的优点点:没有消消耗净净室空空气不同管管间无无热干干涉炉环境境的温温度没没有被被热空空气所所提升升空气运运动（（通风风装置置）没没有使使房间间污染染噪音水水平低低冷却系系统示示意图图特气柜柜：MFC气气动阀阀MFC：气气体流流量计计（NH3CF4SiH4O2N2）SiH41.8slmNH310.8slmCF43.6slmO23slmN215slm气动阀阀：之所以以不用用电磁磁阀是是因为为电磁磁阀在在工作作时容容易产产生火火花，，而气气动阀阀可以以最大大程度度的避避免火火花。。PECVD设备备结构构真空系统真空泵：每每一根石英英管配置一一组泵，包包括主泵和和辅助泵。。蝶阀：可以以根据要求求控制阀门门的开关的的大小，来来调节管内内气压的PECVD设备结构构控制系统CMI:是是Centrotherm研发的的一个控制制系统，其其中界面包包括Jobs（（界面）、、System（（系统）、Catalog（目目录）、Setup（软件））、Alarms（（报警）、、Help（帮助））.Jobs:机器的工工作状态。。System:四根根管子的工工作状态，，舟的状态态以及手动动操作机器器臂的内容容。Datalog:机机器运行的的每一步。。PECVD设备结构构PECVD设备结构构Setup:舟舟的资料的的更改，工工艺内容的的更改，使使用权限的更改，LIFT位位置的更改改，CMS安区系统统（安装装的感应器器将监控重重要系统的的运行情况况，而一旦旦不受管的的计算机的的控制，CMS将会会发生作用用，所有的的错误信息息也都会在在CIM上上得以简洁洁的文本方方式显示出出来）的更更改等。Alarms：警报报内容Help:简要的说说了一下解解除警报以以及其他方方面的方法法CESAR:控制电电脑，每一一个系统