感应耦合化学气相沉积--ICPPECVD

基本原理:

ICPPECVD(Inductively Coupled Plasma Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)是一种改进型的等离子体增强化学气相沉积技术,结合了等离子体增强化学气相沉积(PECVD)和感应耦合等离子体(ICP)技术的优点。

1. 感应耦合等离子体(ICP):在ICPPECVD中,利用感应耦合等离子体产生高能量的离子,这些离子激发了气态前体分子的化学反应,促进了沉积过程。

2. 等离子体增强化学气相沉积(PECVD):通过加入气体放电等离子体来提高沉积速率和质量。

3. 化学气相沉积(CVD):利用气态前体分子在表面发生化学反应,并在基板上形成所需的材料薄膜。

加工能力:

ICPPECVD可以用于沉积各种功能材料,包括但不限于:

1. 透明导电氧化物(TCO),如氧化铟锡(ITO)、氧化锌锡(ZTO)等。

2. 碳化硅(SiC)、氮化硅(SiN)、氮化铟锡(ITN)等非晶态材料。

3. 金属薄膜,如金、银、铜等用于导电层。

4. 光学薄膜材料,如二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)等。

设备技术指标:

• ICP功率:13.56MHz,最大1200W

• 晶片尺寸:最大8英寸 

• 下电极加热:最高300摄氏度(带He背冷) 

• 反应气体:5%SiH4/He、NH3、N2 、O2、Ar、H2;

• 沉积材料:SiOx、SiNx、a-Si;

• 沉积均匀性:3%

应用场景:

1. 光学涂层:用于制备透明导电氧化物(TCO)薄膜,如氧化铟锡(ITO),用于显示器件和太阳能电池。

2. 纳米材料制备:制备纳米结构薄膜,如纳米颗粒、纳米线等,用于传感器、催化剂等领域。

3. 光学元件制造:制备反射镜、抗反射膜、光学滤波器等光学元件。

优点:

1. 高沉积速率:由于等离子体的激发作用,ICPPECVD具有较高的沉积速率,可提高生产效率。

2. 高质量薄膜:等离子体的作用有助于改善沉积薄膜的致密性和均匀性,提高薄膜的质量和性能。

3. 温和的沉积条件:相比于其他技术,ICPPECVD通常在较低的温度下进行,有利于对基板和薄膜材料的保护。

4. 可扩展性:适用于多种材料的沉积,可以通过调节气体前体、反应条件等参数来实现对不同材料的沉积。