Das PECVD-Verfahren (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) ist eine Methode zur Abscheidung dünner Schichten aus dem Gaszustand in einen festen Zustand auf einem Substrat.
Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass es im Vergleich zu herkömmlichen CVD-Verfahren (Chemical Vapor Deposition) bei niedrigeren Temperaturen arbeiten kann.
Dadurch eignet es sich für die Abscheidung von Schichten auf Oberflächen, die hohen Temperaturen nicht standhalten können.
Was ist das PECVD-Verfahren? 4 wichtige Punkte erklärt
1. Erzeugung des Plasmas
In einer PECVD-Anlage wird das Plasma durch Anlegen einer Hochfrequenz- oder Gleichstromentladung zwischen zwei Elektroden erzeugt.
Diese Entladung ionisiert die in der Kammer vorhandenen Gase und verwandelt sie in ein Plasma.
Das Plasma ist ein Zustand der Materie, in dem Elektronen von ihren Mutteratomen getrennt werden und eine hochenergetische Umgebung entsteht.
2. Chemische Reaktionen
Die hochenergetischen Bedingungen im Plasma erleichtern die Dissoziation von Vorläufergasen, die in die Kammer eingeführt werden.
Diese dissoziierten Gase gehen dann chemische Reaktionen ein und bilden neue Verbindungen, die sich als dünner Film auf dem Substrat ablagern.
Durch den Einsatz von Plasmen können diese Reaktionen bei niedrigeren Temperaturen ablaufen als bei herkömmlichen CVD-Verfahren, bei denen die Reaktionen ausschließlich durch Wärme angetrieben werden.
3. Abscheidung von Dünnschichten
Die Produkte der chemischen Reaktionen im Plasma werden auf dem Substrat abgeschieden und bilden eine dünne Schicht.
Dieser Film kann aus verschiedenen Materialien bestehen, je nach den verwendeten Vorläufergasen.
Die Möglichkeit, die chemische Zusammensetzung des Films durch die Wahl der Vorläufergase und der Plasmabedingungen zu steuern, ist ein wesentlicher Vorteil der PECVD.
4. Anwendungen und Vorteile
PECVD ist in der Halbleiterindustrie weit verbreitet, da sich damit Schichten bei niedrigen Temperaturen abscheiden lassen, was für die Unversehrtheit temperaturempfindlicher Substrate entscheidend ist.
Darüber hinaus eignet sich die PECVD aufgrund der einstellbaren chemischen Zusammensetzung der Schichten für eine Vielzahl von Anwendungen, z. B. für die Herstellung von Schichten mit bestimmten elektrischen, optischen oder mechanischen Eigenschaften.
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