Welke gassen zijn nodig om SiO2 te produceren door PECVD?

In dit artikel worden het principe en de beïnvloedende factoren van de bereiding van siliciumoxide door PECVD geïntroduceerd.

Reactievergelijking voor de bereiding van siliciumoxide door PECVD

Om SiO2 te bereiden zijn een siliciumbron en een zuurstofbron nodig. Siliciumbron: We gebruiken silaan als voorbeeld en de zuurstofbron kan O₂, N₂O, NO of CO₂ zijn. De reactievergelijking is:

SiH₄ + 4N₂O → SiO₂ + 2H₂ + 4 N₂

SiH₄ + O₂ → SiO₂ + 2H₂

Opmerking: Met zuurstof als zuurstofbron is de reactie erg snel en kan deze plaatsvinden bij kamertemperatuur, wat zal leiden tot de vorming van deeltjes, en direct contact tussen de twee moet worden vermeden. Daarom wordt in plaats van O₂ vaak N₂O gebruikt.

Factoren die de depositiesnelheid en filmkwaliteit beïnvloeden

Silaanconcentratie: heeft een directe invloed op de afzettingssnelheid.

De verhouding tussen SiH4 en N2O bepaalt de brekingsindex en spanning van de film.

0040-35057 REV.C LASSEL,INSERT SLUITKLEP,PROCESKAMER

0020-91291 Deurspleetvoering, 300 mm Emax

Effect van de verhouding silaan tot zuurstof op dunne films

1, Overtollig zuurstof: SiO₂ en vocht (H₂O) dat hydroxylgroepen (OH) bevat, worden gegenereerd, wat kan leiden tot een afname van de filmkwaliteit of stress. De vergelijking is:

SiH₄ + zuurstofbron ⟶ SiO₂:(OH) + nH₂O

2, Zuurstofbalans: produceert zeer zuiver SiO₂ voor de beste kwaliteit van afgezette films. De vergelijking is:

SiH₄ +zuurstofbron ⟶ SiO₂ + 2H₂

3, Onvoldoende zuurstof: Er worden waterstofhoudende SiO₂-verbindingen gegenereerd en er is meer waterstofgehalte in de film aanwezig, wat resulteert in veranderingen in de brekingsindex en spanning. De vergelijking is:

SiH₄ + zuurstofbron ⟶ SiO₂:H + nH₂

EINDE