PECVD ile SiO2 Üretmek için Hangi Gazlara İhtiyaç Var?

Bu yazıda silikon oksidin PECVD ile hazırlanmasının prensibi ve etkileyen faktörler tanıtılmaktadır.

PECVD ile silikon oksit hazırlanması için reaksiyon denklemi

SiO2 hazırlamak için bir silikon kaynağı ve bir oksijen kaynağı gereklidir. Silikon kaynağı: Örnek olarak silanı kullanıyoruz ve oksijen kaynağı O₂, N₂O, NO veya CO₂ olabilir. Reaksiyon denklemi:

SiH₂ + 4N₂ → SiO₂ + 2H₂ + 4 N₂

SiH₄ + O₂ → SiO₂ + 2H₂

Not: Oksijen kaynağı olarak oksijen kullanıldığında reaksiyon çok hızlıdır ve oda sıcaklığında meydana gelebilir, bu da partikül oluşumuna neden olur ve ikisi arasında doğrudan temastan kaçınılması gerekir. Bu nedenle O₂ yerine sıklıkla N₂O kullanılır.

Biriktirme hızını ve film kalitesini etkileyen faktörler

Silan konsantrasyonu: Biriktirme oranını doğrudan etkiler.

SiH₄ ve N₂O oranı filmin kırılma indisini ve stresini belirler.

0040-35057 REV.C KAYNAK,YARIK VANA EKLEMESİ,PROSES ODASI

0020-91291 Kapı Yarık Kaplaması,300mm Emax

Silanın oksijene oranının ince filmler üzerindeki etkisi

1,Aşırı oksijen: SiO₂ ve hidroksil grupları (OH) içeren nem (H₂O) üretilir, bu da film kalitesinin veya stresin azalmasına neden olabilir. Denklem:

SiH₄ + oksijen kaynağı ⟶ SiO₂:(OH) + nH₂O

2,Oksijen Dengesi: En iyi kalitede biriktirilen filmler için yüksek saflıkta SiO₂ üretir. Denklem:

SiH₄ +oksijen kaynağı ⟶ SiO₂ + 2H₂

3,Yetersiz oksijen: SiO₂ hidrojenli bileşikler üretilir ve filmde daha fazla hidrojen içeriği bulunur, bu da kırılma indeksi ve streste değişikliklere neden olur. Denklem:

SiH₄ + oksijen kaynağı ⟶ SiO₂:H + nH₂

SON