O sistema de fornecimento de gás PECVD (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) foi concebido para fornecer uma variedade de gases essenciais para os processos de deposição de película fina.Estes gases incluem árgon (Ar), oxigénio (O₂), nitrogénio (N₂), silano (SiH₄) diluído em nitrogénio ou árgon, amoníaco (NH₃), óxido nitroso (N₂O) e uma mistura de CF₄ e O₂ para limpeza de plasma.O sistema possui múltiplos canais com controlo preciso do fluxo de massa, suportando tanto fontes gasosas como líquidas.Esta versatilidade permite a deposição de vários materiais, desde óxidos e nitretos de silício a compostos mais complexos, tornando-o um componente crítico no fabrico de semicondutores e películas finas.
Pontos-chave explicados:
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Gases primários no sistema PECVD
- Árgon (Ar):Utilizado como gás de transporte ou de diluição, frequentemente em combinação com silano (SiH₄).Ajuda a estabilizar o plasma e a controlar as taxas de deposição.
- Oxigénio (O₂):Essencial para a deposição de películas de dióxido de silício (SiO₂).Reage com o silano para formar camadas de óxido.
- Azoto (N₂):Utilizado para depositar películas de nitreto de silício (Si₃N₄) e como gás de diluição para silano.
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Misturas gasosas à base de silano
- 5% de SiH₄ em N₂ ou Ar:O silano é um precursor essencial para as películas à base de silício.A sua diluição em azoto ou árgon garante um manuseamento seguro e reacções controladas no sistema de deposição química de vapor .
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Gases Reactivos para a Formação de Compostos
- Amoníaco (NH₃):Reage com o silano para formar nitreto de silício (Si₃N₄), um material dielétrico comum.
- Óxido nitroso (N₂O):Utilizado para criar películas de oxinitreto de silício, com propriedades ópticas e eléctricas ajustáveis.
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Gases de limpeza por plasma
- Mistura CF₄/O₂ (4:1):Esta combinação é utilizada para a limpeza da câmara in-situ, removendo depósitos residuais e mantendo a consistência do processo.
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Caraterísticas do sistema de fornecimento de gás
- Controlo de caudal de massa multi-canal:O sistema inclui canais dedicados (A, B, C) para Ar, O₂ e N₂, cada um com uma gama de caudal de 0-200 SCCM para um fornecimento preciso de gás.
- Suporte da fonte de líquido:Pode manusear precursores líquidos como o árgon ou o azoto, ligados através de conectores de manga de 6,35 mm para maior flexibilidade.
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Capacidades e aplicações do sistema
- Suporta a deposição de materiais amorfos (por exemplo, SiO₂, Si₃N₄) e cristalinos (por exemplo, polissilício).
- Compatível com tamanhos de bolacha até 6 polegadas, adequado para investigação e produção em pequena escala.
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Vantagens operacionais
- Deposição a baixa temperatura:Permite a formação de películas em substratos sensíveis ao calor.
- Controlo integrado:Caraterísticas como o software de aumento de parâmetros e interfaces de ecrã tátil simplificam a operação e aumentam a reprodutibilidade.
Este sistema abrangente de fornecimento de gás garante que o processo PECVD satisfaz diversos requisitos de material, mantendo a segurança e a eficiência.Já pensou na forma como estes gases interagem para adaptar as propriedades da película a aplicações específicas?
Tabela de resumo:
| Tipo de gás | Papel no PECVD | Aplicações comuns |
|---|---|---|
| Árgon (Ar) | Gás de transporte/diluição; estabiliza o plasma | Diluição de silano, controlo do plasma |
| Oxigénio (O₂) | Forma películas de dióxido de silício (SiO₂) | Camadas dieléctricas, passivação |
| Azoto (N₂) | Deposita nitreto de silício (Si₃N₄); dilui o silano | Máscaras rígidas, encapsulamento |
| Silano (SiH₄) | Precursor para películas à base de silício (diluído em N₂/Ar) | Células solares, MEMS, semicondutores |
| Amoníaco (NH₃) | Reage com o silano para formar Si₃N₄ | Revestimentos ópticos, barreiras |
| Mistura CF₄/O₂ | Limpeza da câmara in-situ | Remoção de depósitos residuais |
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