Для реакторов низкого давления типичные величины линейных скоростей газа в большинстве случаев в десятки раз выше, чем для РАД и составляют несколько десятков метров в секунду. Следовательно, параметр “время пребывания” имеет значительно меньшую величину в РНД, чем в РАД.
Поддержание заданной величины Pd является чрезвычайно важным моментом, поскольку для большинства процессов осаждения скорость наращивания пропорциональна давлению. В соответствии с приведенной выше общей формулой для вакуумных систем можно выделить два основных способа регулирования давления: изменением сечения вакуумной системы (т.е. регулированием U) и изменением скорости откачки насоса Sp. Первый способ универсален, второй – применим только для агрегатов с насосами Рутса, для которых скорость откачки зависит от скорости вращения роторов. Регулирование сечения вакуумной системы осуществляется т.н. дроссельными заслонками (см. рис.2.21), по диаметру соответствующими диаметру вакуумного трубопровода; обычно в аппаратуре такая заслонка управляется измерителем давления.
Рис.2.21. Вакуумный клапан (слева) и дроссельная заслонка (справа)
Для всех процессов осаждения кремнийсодержащих слоев важным является контроль герметичности реакционного объема перед проведением процесса осаждения тонкого слоя. Действительно, подсос атмосферного воздуха в реактор приводит к нарушению состава и структуры осаждаемого материала – например, образованию оксинитрида кремния вместо нитрида кремния. Строго говоря, герметичность не является параметром собственно процесса ХОГФ, а скорее характеризует качество аппаратуры для ХОГФ. Герметичность Ql, часто называемую термином “натекание”, обычно измеряют после откачки реактора известного объема (V) до определенного остаточного давления и стабилизирующей продувки инертным газом. Для этого откачанный реактор отсекают от вакуумного насоса с помощью клапана. Как результат натекания атмосферного воздуха в щели вакуумной системы, в реакционном объеме начинается возрастание давления, которое фиксируется как перепад давления (ΔP) от остаточного (начального) до некоторого конечного в течение определенного промежутка времени (Δt). Расчет натекания (л×мм.рт.ст/с или л×Па/с) производится по формуле:
V ×ΔP (2.12)
Ql =
Δt
При измерении натекания таким методом необходимо учитывать, что при наличии эффекта газоотделения в камере результаты измерений натекания будут сильно искажены за счет сильного вклада величины газоотделения со стенок Qw. Например, измерения проводятся в реакторе после его влажной очистки/обработки с недостаточной сушкой или в реакторе с кварцевой трубой после ее влажной химической обработки и т.д. Для устранения этого эффекта необходима предварительная стабилизация поверхности внутренних стенок реакционной камеры, например: длительным прогревом с последовательными продувками и откачками реактора до остаточного давления, а также выращиванием тонкого слоя материала, стабилизирующего свойства стенок реактора.
Что касается вклада величины Qd, то для большинства систем РНД, работающих в области милимметровых давлений и выше, ее значения не имеют особо значимых величин, но Qd начинает играть все большее значение при существенно меньших рабочих давлениях.
Для осаждения тонких слоев при пониженных температурах используются процессы осаждения с активацией газовой фазы плазменным разрядом. В этом случае, кроме вышеперечисленных параметров процессов осаждения, для процессов с активацией газовой фазы высокочастотным (ВЧ) плазменным разрядом используется дополнительный параметр, именуемый “плотность ВЧ-мощности”. Этот параметр обычно выражается в единицах измерения Вт/см2 и рассчитывается путем деления суммарной подводимой мощности разряда на суммарную площадь электродов.
2.10. Измерение давления
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.