PECVDプロセスは、半導体製造において、従来の化学気相成長法(CVD)よりも低温で基板上に薄膜を堆積させる方法である。これは、成膜に必要な化学反応を高めるためにプラズマを使用することで達成される。
PECVDプロセスの概要
PECVDは、基板上への薄膜の成膜を促進するためにプラズマを使用する。このプロセスは低温が特徴で、通常200~400℃の範囲であり、従来のCVDプロセスで使用される425~900℃の温度よりも大幅に低い。プラズマを使用することで、このような低温で反応ガスを活性化することができ、高温でなければダメージを受ける可能性のある基板への材料堆積に適している。
-
詳しい説明反応性ガスの活性化
-
PECVDシステムでは、反応ガスが2つの電極間に導入され、一方は接地され、もう一方は高周波(RF)電力によって通電される。周波数13.56MHzのRF電力は、これらの電極間にプラズマを発生させるために使用される。このプラズマ形成は、電極間の容量性結合によるもので、これによりガスがイオン化され、衝突によって反応性の高いエネルギー種が生成される。
-
化学反応:
-
プラズマ中で生成された反応種は化学反応を起こす。これらの反応はプラズマから供給されるエネルギーによって引き起こされ、熱エネルギーだけよりも効率的である。これらの反応生成物は、基板上に薄膜として堆積される。基材への蒸着
-
反応種はシース(プラズマと電極の間の領域)を拡散し、基板表面に吸着する。ここで表面と相互作用し、物質の層を形成する。このプロセスは、所望の膜厚になるまで続けられる。
PECVDの利点