Le procédé PECVD est une méthode utilisée dans la fabrication des semi-conducteurs pour déposer des couches minces sur un substrat à des températures inférieures à celles du dépôt chimique en phase vapeur (CVD) traditionnel. Ce résultat est obtenu en utilisant le plasma pour améliorer les réactions chimiques nécessaires au dépôt des films.
Résumé du processus PECVD :
La PECVD implique l'utilisation d'un plasma pour faciliter le dépôt de films minces sur un substrat. Ce procédé se caractérise par des températures plus basses, généralement comprises entre 200 et 400°C, ce qui est nettement inférieur aux températures utilisées dans les procédés CVD conventionnels, qui peuvent aller de 425 à 900°C. L'utilisation du plasma permet d'activer les gaz réactifs à ces températures plus basses, ce qui permet de déposer des matériaux sur des substrats qui pourraient être endommagés par des températures plus élevées.
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Explication détaillée :Activation des gaz réactifs :
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Dans un système PECVD, les gaz réactifs sont introduits entre deux électrodes, dont l'une est mise à la terre et l'autre alimentée par une puissance de radiofréquence (RF). La puissance RF à une fréquence de 13,56 MHz est utilisée pour générer un plasma entre ces électrodes. Cette formation de plasma est due au couplage capacitif entre les électrodes, qui ionise le gaz et crée des espèces réactives et énergétiques par collisions.
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Réactions chimiques :
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Les espèces réactives créées dans le plasma subissent des réactions chimiques. Ces réactions sont entraînées par l'énergie fournie par le plasma, qui est plus efficace que l'énergie thermique seule. Les produits de ces réactions sont ensuite déposés sous forme de film mince sur le substrat.Dépôt sur le substrat :
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Les espèces réactives diffusent à travers la gaine (la région entre le plasma et l'électrode) et s'adsorbent sur la surface du substrat. Elles interagissent alors avec la surface et forment une couche de matériau. Ce processus se poursuit jusqu'à l'obtention de l'épaisseur de film souhaitée.
Avantages de la PECVD :