A szilícium -nitrid film növekedésének mechanizmusa
LPCVD növekedési egyenlet:
A PECVD növekedésének egyenlete:
A fenti két ábrából ezt láthatjuk:
Az SIH4 biztosítja az SI forrást, az N2 vagy az NH3 pedig az N forrást.
Az LPCVD magas reakcióhőmérséklete miatt azonban a hidrogénatomokat gyakran eltávolítják a szilícium -nitridfilmből, tehát a reagens hidrogéntartalma alacsony. A szilícium -nitrid elsősorban szilícium- és nitrogén elemekből áll.
A PECVD reakcióhőmérséklete alacsony, és a hidrogénatomok megőrizhetők a filmben a reakció melléktermékeként, elfoglalva az N atomok és az SI atomok helyzetét, így a film hidrogéntartalma magasabb, ami a generált film nem sűrű.
Miért használja a PECVD gyakran az NH3 -at nitrogénforrás biztosításához?
Az NH3 molekulák NH egyszeri kötéseket tartalmaznak, míg az N2 molekulák N≡N hármas kötéseket tartalmaznak. Az N≡N stabilabb és nagyobb kötési energiával rendelkezik, azaz magasabb hőmérsékletre van szükség a reakció megjelenéséhez. Az NH₃ alacsony NH kötési energiája teszi az első választást a nitrogénforrások számára az alacsony hőmérsékletű PECVD folyamatokban.
