7. Printsipialnaya_skhema_protsessa_nanesen ia_tonk (Ответы на экзаменационные вопросы)

7. Принципиальная схема процесса нанесения тонких пленок в вакууме из газовой фазы, достоинства и недостатки.

Теоретические аспекты химического осаждения из газовой фазы

Осаждение из газовой фазы можно определить как конденсацию газообразных элементов или соединений с образованием твердых осадков. Пленка образуется в результате химических реакций, протекающих и газовой фазе у поверхности подложки, на поверхности подложки или в поверхностном слое подложки.

При химическом осаждении из газовой фазы осадок образуется в виде порошка, если химическая реакция его образования протекает только в газовой фазе, и в виде пленочного покрытия, если реакция происходит как в газовой фазе, так и на поверхности подложки. Естественно, что для получения функциональных слоев микросхем пригодна только вторая группа процессов химического осаждения из газовой фазы.

Обобщенная кинетическая схема образования слоя материала при его химическом осаждении из газовой фазы на поверхность подложки:

A + B I + C

Газовая фаза

S - поверхность

растущего слоя

A_s B_s R

Реакционная зона

Слой осаждаемого

материала

D

П

Подложка

A и B - исходные реагенты; A_s и B_s - реагенты в состоянии адсорбции; I и R - промежуточный продукт в газовой фазе и адсорбционном слое, соответственно, C - побочный продукт), D - конечный продукт (слой материала)

Необходимым условием осуществления химического осаждения из газовой фазы требуемого материала на поверхность подложки, является образование в результате химической реакции этого соединения в стабильной при температуре и давлении процесса форме. В механизме химического осаждения из газовой фазы можно выделить следующие основные стадии:

• доставка исходных реагентов в зону осаждения

• превращение исходных реагентов в промежуточные продукты в зоне осаждения;

• доставка исходных реагентов и промежуточных продуктов к поверхности нагретой подложки;

• адсорбция реагентов и промежуточных продуктов на поверхности подложки;

• реакция с участием реагентов и промежуточных продуктов на поверхности с образованием слоя материала и побочных конечных продуктов в виде газов;

• десорбция газообразных конечных продуктов и непрореагировавших реагентов с поверхности;

• отвод продуктов реакций из зоны осаждения.

По сути на схеме можно нарисовать подложку, её нагрев и напуск газа, больше ничего особенного здесь не происходит (в лекциях дан частный пример)

Конкретно плюсов и минусов в лекциях не выделено, но на мой взгляд плюс-это производительность, минус – ограниченность получаемых соединений (только те для которых есть стандартные реакции)