化學(xué)氣相沉積技術(shù)在材料制備中的使用

化學(xué)氣相沉積技術(shù)生產(chǎn)多晶/非晶材料膜：

化學(xué)氣相沉積法在半導(dǎo)體工業(yè)中有著比較廣泛的應(yīng)用。比如作為緣介質(zhì)隔離層的多晶硅沉積層。在當(dāng)代，微型電子學(xué)元器件中越來越多的使用新型非晶態(tài)材料，這種材料包括磷硅玻璃、硼硅玻璃、SiO2以及 Si3N4等等。預(yù)真空室由機(jī)械泵單獨(dú)抽真空，只有在預(yù)真空室真空度達(dá)到設(shè)定值時，才能打開隔離門，進(jìn)行傳送片。此外，也有一些在未來有可能發(fā)展成開關(guān)以及存儲記憶材料，例如氧化銅-氧化銅等都可以使用化學(xué)氣相沉積法進(jìn)行生產(chǎn)。

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等離子體化學(xué)氣相沉積原理及特點(diǎn)

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(xué)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(yùn)，氣態(tài)物質(zhì)激發(fā)及化學(xué)反應(yīng)等。激光干涉：激光干涉終點(diǎn)法（IEP）是用激光光源檢測透明薄膜厚度的變化，當(dāng)厚度變化停止時，則意味著到達(dá)了刻蝕終點(diǎn)。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(diǎn)是可顯著降低反應(yīng)溫度，已用于多種薄膜材料的制備。

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等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積的主要過程

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等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）技術(shù)是借助于輝光放電等離子體使含有薄膜組成的氣態(tài)物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)薄膜材料生長的一種新的制備技術(shù)。由于PECVD技術(shù)是通過應(yīng)氣體放電來制備薄膜的，有效地利用了非平衡等離子體的反應(yīng)特征，從根本上改變了反應(yīng)體系的能量供給方式。到達(dá)襯底并被吸附的化學(xué)活性物（主要是基團(tuán)）的化學(xué)性質(zhì)都很活潑，由它們之間的相互反應(yīng)從而形成薄膜。一般說來,采用PECVD技術(shù)制備薄膜材料時，薄膜的生長主要包含以下三個基本過程：

首先，在非平衡等離子體中，電子與反應(yīng)氣體發(fā)生初級反應(yīng)，使得反應(yīng)氣體發(fā)生分解，形成離子和活性基團(tuán)的混合物；

其二，各種活性基團(tuán)向薄膜生長表面和管壁擴(kuò)散輸運(yùn)，同時發(fā)生各反應(yīng)物之間的次級反應(yīng)；

然后，到達(dá)生長表面的各種初級反應(yīng)和次級反應(yīng)產(chǎn)物被吸附并與表面發(fā)生反應(yīng)，同時伴隨有氣相分子物的再放出。