PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) ist ein Niedertemperatur-Vakuumverfahren zur Abscheidung von Dünnschichten, bei dem Plasmen zur Aktivierung und Fragmentierung von Vorläufergasen eingesetzt werden, was zur Abscheidung dünner Schichten auf festen Substraten führt. Diese Technik ist in der Halbleiterindustrie besonders wertvoll, da sie Oberflächen beschichten kann, die den hohen Temperaturen, die für herkömmliche CVD-Verfahren (Chemical Vapor Deposition) erforderlich sind, nicht standhalten.
Prozess-Übersicht:
Bei der PECVD werden Vorläufergase in eine Beschichtungskammer eingeleitet, wo sie einem Plasma ausgesetzt werden. Das durch elektrische Entladungen erzeugte Plasma ionisiert und fragmentiert die Vorläufermoleküle in reaktive Stoffe. Diese reaktiven Stoffe lagern sich dann auf dem Substrat ab und bilden eine dünne Schicht. Die Temperatur bei PECVD-Verfahren liegt in der Regel unter 200 °C, was die Beschichtung von temperaturempfindlichen Materialien wie Kunststoffen und niedrigschmelzenden Metallen ermöglicht.Vorteile und Anwendungen:
Einer der Hauptvorteile des PECVD-Verfahrens ist die Möglichkeit, die Eigenschaften der Beschichtung durch die Auswahl von Ausgangsstoffen mit spezifischen Merkmalen anzupassen. Diese individuelle Anpassung ist für verschiedene Anwendungen von entscheidender Bedeutung, z. B. für die Herstellung harter, diamantähnlicher Kohlenstoffschichten (DLC), die für ihre außergewöhnliche Verschleißfestigkeit und niedrigen Reibungskoeffizienten bekannt sind. PECVD wird auch in der Elektronikindustrie für die Abscheidung von Isolatoren, Halbleitern und Leitern bei niedrigeren Temperaturen als bei der herkömmlichen CVD eingesetzt, wobei die Integrität der Substratmaterialien erhalten bleibt.
Vergleich mit konventionellem CVD:
Im Gegensatz zur konventionellen CVD, bei der chemische Reaktionen durch Wärme ausgelöst werden, werden diese Reaktionen bei der PECVD durch ein Plasma ausgelöst und aufrechterhalten. Aufgrund dieses unterschiedlichen Aktivierungsmechanismus kann PECVD bei deutlich niedrigeren Temperaturen betrieben werden, was die Palette der einsetzbaren Substrate erweitert und die Vielseitigkeit des Beschichtungsprozesses erhöht.
Technische Details:
