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等離子體化學氣相沉積
基本信息
| 外文名 | plasma chemical vapor deposition |
| 分類 | 射頻等離子體、直流等離子體 |
| 簡稱 | PCVD |
基本簡介
等離子體化學氣相沉積（plasma chemical vapor deposition）簡稱PCVD，是一種用等離子體激活反應(yīng)氣體，促進在基體表面或近表面空間進行化學反應(yīng)，生成固態(tài)膜的技術(shù)。等離子體化學氣相沉積技術(shù)的基本原理是在高頻或直流電場作用下，源氣體電離形成等離子體，利用低溫等離子體作為能量源，通入適量的反應(yīng)氣體，利用等離子體放電，使反應(yīng)氣體激活并實現(xiàn)化學氣相沉積的技術(shù)。
PCVD與傳統(tǒng)CVD技術(shù)的區(qū)別在于等離子體含有大量的高能量電子，這些電子可以提供化學氣相沉積過程中所需要的激活能，從而改變了反應(yīng)體系的能量供給方式。由于等離子體中的電子溫度高達10000K，電子與氣相分子的碰撞可以促進反應(yīng)氣體分子的化學鍵斷裂和重新組合，生成活性更高的化學基團，同時整個反應(yīng)體系卻保持較低的溫度。這一特點使得原來需要在高溫下進行的CVD過程得以在低溫下進行。
射頻等離子體化學氣相沉積
射頻等離子體化學氣相沉積是等離子體增強化學氣相沉積技術(shù)中的一種，其特點在于等離子體是高真空度下氣體在射頻交變電場的作用下發(fā)生電離而產(chǎn)生。根據(jù)射頻電場耦臺形式的不同，可以分為射頻感應(yīng)耦合斌和射頻電容耦合式。
原理及特點
原理是在高頻或直流電場作用下，源氣體電離形成等離子體，基體浸沒在等離子體中或放置在等離子體下方，吸附在基體表面的反應(yīng)粒子受高能電子轟擊，結(jié)合鍵斷裂成為活性粒子，化學反應(yīng)生成固態(tài)膜。沉積時，基體可加熱，亦可不加熱。工藝過程包括氣體放電、等離子體輸運，氣態(tài)物質(zhì)激活及化學反應(yīng)等。主要工藝參數(shù)有：放電功率、基體溫度、反應(yīng)壓力及源氣體成分。主要特點是可顯著降低反應(yīng)溫度，已用于多種薄膜材料的制備。
PCVD工藝的具體流程
工藝流程
PCVD工藝的發(fā)展
PCVD與MCVD‘樣，主要發(fā)展在芯棒的質(zhì)量和直徑方面。當前的PCVD工藝采用大直徑合成石英管代替天然水晶熔制的石英管作為襯底管，同時改進了PCVD設(shè)備特性，提高了沉積速率和沉積長度。雖然目前PCVD仍采用套管法制作大預(yù)制棒，但預(yù)制棒的套管重達好幾公斤，這就導致PCVD套管工藝從RIT[藝(采用小尺寸套管的工藝)變?yōu)镽IC工藝(采用大尺寸套管的工藝)。
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