Mekanisme for siliciumnitridfilmvækst
LPCVD Vækstligning:
Ligningen for PECVD -vækst er:
Fra de to tal ovenfor kan vi se det:
SIH4 leverer SI -kilden, og N2 eller NH3 leverer N -kilden.
På grund af den høje reaktionstemperatur af LPCVD fjernes hydrogenatomer imidlertid ofte fra siliciumnitridfilmen, så brintindholdet i reaktanten er lavt. Siliciumnitrid er hovedsageligt sammensat af silicium- og nitrogenelementer.
PECVD-reaktionstemperaturen er lav, og hydrogenatomer kan bevares i filmen som et biprodukt af reaktionen, hvilket besætter positionerne for N-atomer og Si-atomer, hvilket gør brintindholdet i filmen højere, hvilket resulterer i, at den genererede film ikke er tæt.
Hvorfor bruger PECVD ofte NH3 til at tilvejebringe en nitrogenkilde?
NH3 -molekyler indeholder NH -enkeltbindinger, mens N2 -molekyler indeholder n tredobbelt bindinger. N≡N er mere stabil og har højere bindingsenergi, det vil sige en højere temperatur er påkrævet for at reaktionen kan forekomme. NH₃s lave NH-bindingsenergi gør det til det første valg for nitrogenkilder i PECVD-processer med lav temperatur.
