Mecanisme del creixement de pel·lícules de nitrur de silici
Equació de creixement de LPCVD:
L’equació per al creixement de PECVD és:
De les dues figures anteriors, podem veure que:
SIH4 proporciona la font SI i N2 o NH3 proporciona la font N.
Tot i això, a causa de l’elevada temperatura de reacció de LPCVD, els àtoms d’hidrogen sovint s’eliminen de la pel·lícula de nitrur de silici, de manera que el contingut d’hidrogen del reactant és baix. El nitrur de silici es compon principalment d’elements de silici i nitrogen.
La temperatura de reacció de PECVD és baixa i els àtoms d’hidrogen es poden conservar a la pel·lícula com a subproducte de la reacció, ocupant les posicions de n àtoms i àtoms Si, fent que el contingut d’hidrogen a la pel·lícula sigui més elevat, donant lloc a que la pel·lícula generada no sigui densa.
Per què PECVD utilitza sovint NH3 per proporcionar una font de nitrogen?
Les molècules NH3 contenen enllaços simples NH, mentre que les molècules N2 contenen enllaços triples N2. N van més estables i té una energia d’enllaç més elevada, és a dir, es requereix una temperatura més alta perquè es produeixi la reacció. La baixa energia d’enllaç NH de NH₃ la converteix en la primera opció per a fonts de nitrogen en processos PECVD a baixa temperatura.
