Plasma Enhanced Deposition

لايه نشاني PECVD

يکی از روشهاي مورد نياز برای انجام لايه نشانی در فناوری ليزرها، سامانه لايه نشاني PECVD است كه اغلب برای انباشت اکسيدها و نيتريدها استفاده میشود. لايه نشاني در يك راكتور با درجه حرارت حدود 400 درجه سلسيوس صورت گرفته و پلاسماي ايجاد شده، انرژي مورد نياز براي واكنش را (حتی در يك دماي به مقدارکم400-250 درجه) به میزان دلخواه افزايش ميدهد.
در این سیستم kنسبت به حالت سنتی، یک منبع تولید پلاسما به سیستم اضافه شده است. یکی دیگر از مزایای عمده این روش کاهش دمای انباشت نسبت به روش های معمولی می باشد در حالیکه به واسطه انرژی پشتیبان حاصل از پلاسما که به مولکول های گاز وارد می شود، کمبود انرژی جنبشی جبران می شود.
همان طور که در شکل1، مشخص است تفاوت اصلی، افزوده شدن یک مولد رادیو فرکانس برای تولید پلاسما است.

شكل1): الف- سامانه لايه نشاني استاندارد ب- سیستم های PECVD تک ویفری عمودی

گاهی اوقات ممكن است كه از دو چشمه پلاسما در سیستم CVD استفاده شود. استفاده از دو چشمه پلاسما موجب می شود که چگالی پلاسما و انرژی یون به صورت مستقل تنظیم شوند. به عنوان مثال مبدل 13.56مگا هرتز، چگالی پلاسما و مبدل فرکانس پایین 350 کیلو هرتز، انرژی یون ها را تعیین می کنند. سیستم های PECVD مطابق شكل2، مي تواند ساختار افقي داشته باشد.

شكل2): نماي شماتيك از يك سامانه PECVD افقی

خواص اكسيدها و نيتريد سيليكن انباشت شده با اين روش كاملاً با موارد به دست آمده از روش LPCVD كه در دماهاي بالاتر انجام ميشود متفاوت است. اين خواص شامل سختي سطح و استوكيومتري است كه در نتيجه منجر به تغييرات در صافي سطح، ثابت ديالكتريك و ضريب شكست و غيره ميشود.
در جدول 1 متداول ترین واکنش های شیمیایی مورد نیاز برای ساخت بعضی از لایه های فیزیکی و شیمیایی آمده است. در جدول1 شرايط مختلف براي لايه نشاني هاي لايه هاي آمده است. در اين جدول گازهاي مورد نياز براي تشكيل لايه، نوع سامانه لايه نشاني شيميايي، نوع تركيب و درجه حرارت مورد نياز آمده است.

جدول1: شرايط لايه نشاني براي تشكيل لايه هاي متداول

منبع : کتاب مبانی لایه نشانی و آنالیز نانو ساختار تالیف آقای جهانبخش مشایخی، انتشارات مرکز نشر دانشگاهی

فیلم آموزشی در مورد روش PECVD

توضیحات بیشتر توسط آقای مهندس ابوالحسن علیمرادی

مبانی لایه نشانی PECVD