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PECVD制取SiO2需要什么气体?

2024/11/26
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知识星球(星球名:芯片制造与封测技术社区,星球号:63559049)里的学员问:麻烦介绍下PECVD制取SiO2薄膜的工艺注意事项

PECVD制备氧化硅的反应方程式

要制备SiO2,需要有硅源与氧源。硅源我们这里以硅烷为例,氧气源可以是 O₂、N₂O、NO 或 CO₂反应方程式为:

SiH₄ + 4 N₂O → SiO₂ + 2 H₂ + 4 N₂SiH₄ + O₂ → SiO₂ + 2 H₂注:用氧气作为氧源,反应速度非常快,可以在室温下发生,会导致颗粒生成,需要避免二者直接接触。因此常用N₂O代替O2.

影响沉积速率和薄膜质量的因素

硅烷浓度:直接影响沉积速率。SiH₄ 与 N₂O 比例:决定薄膜的折射率与应力

硅烷与氧的比例对薄膜的影响

氧过量:生成含有羟基(OH)的 SiO₂ 和水分(H₂O),会导致薄膜质量下降或应力较大。

方程式:SiH4   +氧源   ⟶SiO2 :(OH)+nH2O

氧平衡:生成高纯度的 SiO₂ ,沉积薄膜质量最佳。

方程式:SiH4+氧源⟶SiO2+2H2

氧不足:生成 SiO₂ 含氢化合物,薄膜中存在更多氢含量,导致折射率和应力改变。

方程式:SiH4+氧源⟶SiO2:H+nH2

也可以加入Tom的半导体制造先进封装技术社区,在这里会针对学员问题答疑解惑,上千个半导体行业资料共享,内容比文章丰富很多很多,适合快速提升半导体制造能力,介绍如下:     《欢迎加入作者的芯片知识社区!》

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