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PECVD系統(tǒng)爐相關(guān)介紹

更新時(shí)間:2024-10-30瀏覽:476次

  一、概述
 
  PECVD系統(tǒng)爐是一種基于等離子體化學(xué)氣相沉積技術(shù)的薄膜沉積設(shè)備,能夠?qū)Ω鞣N材料進(jìn)行薄膜沉積,包括金屬、半導(dǎo)體、絕緣體等。PECVD技術(shù)在微電子、光電、平板顯示、儲(chǔ)能等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
 
  二、工作原理
 
  PECVD系統(tǒng)爐的工作原理是將氣態(tài)前驅(qū)體通過(guò)電場(chǎng)等離子體化為反應(yīng)中的激活態(tài)分子或離子,并在特定條件下沉積在襯底上。具體過(guò)程如下:
 
  反應(yīng)室抽真空:首先將反應(yīng)室抽真空至高真空狀態(tài)。
 
  等離子體產(chǎn)生:在等離子體源產(chǎn)生高能電子通過(guò)電磁場(chǎng)加熱氣體形成等離子體。
 
  化學(xué)反應(yīng):對(duì)氣態(tài)前驅(qū)體進(jìn)行等離子體化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生反應(yīng)產(chǎn)物。
 
  薄膜沉積:反應(yīng)產(chǎn)物在襯底上沉積為薄膜。
 
  在PECVD系統(tǒng)中,通過(guò)控制前驅(qū)體的壓力、流量、疊加比例等參數(shù),可以控制反應(yīng)過(guò)程中的離子濃度、溫度、速度等參數(shù),從而得到所需要的薄膜。
 
  三、設(shè)備結(jié)構(gòu)
 
  PECVD系統(tǒng)爐主要由等離子體源、反應(yīng)室、氣體進(jìn)料裝置、真空泵等組成。以下是各部分的具體介紹:
 
  1、等離子體源:
 
  射頻等離子體源:采用射頻電場(chǎng)產(chǎn)生等離子體,頻率通常在50kHz到13.56MHz之間。射頻電場(chǎng)可以采用電感耦合和電容耦合兩種方式。
 
  微波等離子體源:利用微波和磁場(chǎng)中的回旋共振效應(yīng)形成高活性和高密度的等離子體。
 
  2、反應(yīng)室:
 
  反應(yīng)室通常采用流線型外觀,采用SUS304不銹鋼材質(zhì),內(nèi)部有優(yōu)質(zhì)高純氧化鋁多晶纖維固化爐膛,保溫性能好。
 
  爐子底部裝有一對(duì)滑軌,移動(dòng)平穩(wěn),可以手動(dòng)從一端滑向另一端,實(shí)現(xiàn)快速的加熱和冷卻。爐蓋可開(kāi)啟,可以實(shí)時(shí)觀察加熱的物料。
 
  3、氣體進(jìn)料裝置:
 
  采用高純石英管,高溫下化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng),耐腐蝕,熱膨脹系數(shù)極小。
 
  氣體通過(guò)質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行流量控制,數(shù)字顯示、氣體流量自動(dòng)控制。內(nèi)置不銹鋼混氣箱,每路氣體管路均配有逆止閥,可通過(guò)控制面板上的旋鈕來(lái)調(diào)節(jié)氣體流量。
 
  4、真空泵:
 
  用于將反應(yīng)室抽真空至高真空狀態(tài),確保反應(yīng)過(guò)程中沒(méi)有雜質(zhì)干擾。
 
  四、優(yōu)點(diǎn)
 
  PECVD系統(tǒng)爐具有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn),如沉積速度高、沉積質(zhì)量好、材料可控性高等,能夠滿足復(fù)雜材料沉積的要求。
 
  具體體現(xiàn)在:
 
  1、沉積速度快:采用射頻輝光技術(shù),大大提高了薄膜的沉積速率。
 
  2、沉積質(zhì)量好:薄膜均勻性指數(shù)高,孔洞少,不易龜裂。
 
  3、材料可控性高:通過(guò)控制工藝參數(shù),可以精確控制薄膜的成分和結(jié)構(gòu)。

 

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