等离子体增强化学气相沉积（PECVD）根据所需的薄膜特性和应用使用各种气体。这些气体可分为前驱气体（如硅烷和氨）、氧化剂（如氧化亚氮）、惰性稀释剂（氩气或氮气）和清洁/蚀刻剂（如 CF4/O2 混合物）。气体组合的选择会影响薄膜质量、沉积速率和化学计量，因此对半导体、光学和保护涂层应用至关重要。
要点说明：
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前驱体气体
- 硅烷 (SiH4):最常见的硅源，通常会稀释（如在 N2 或 Ar 中稀释 5%）以保证安全和过程控制。它与其他气体结合可形成硅基薄膜，如氮化硅或二氧化硅。
- 氨气 (NH3):与硅烷一起用于沉积氮化硅 (SiNₓ)，这是半导体中的一种重要介质薄膜。
- 碳氢化合物气体（如乙炔）:用于类金刚石碳 (DLC) 涂层，具有硬度和耐磨性。
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氧化气体
- 氧化亚氮 (N2O):与硅烷反应生成二氧化硅 (SiO₂) 薄膜，广泛用于绝缘层。
- 氧气 (O2):与硅烷或碳氢化合物反应生成氧化膜或清洁等离子体（如 CF4/O2 混合物）。
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惰性/载体气体
- 氮气 (N2) 和 氩气 (Ar):用作稀释剂，以稳定等离子体并控制反应动力学。氩气还能增强离子轰击，使薄膜更致密。
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蚀刻/清洗气体
- CF4/O2 混合物（4:1）:用于腔室清洗，以去除硅基沉积物。
- 六氟化硫 (SF6):偶尔用于蚀刻硅或调整薄膜特性。
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特种气体
- 正硅酸四乙酯 (TEOS):蒸发的液态前驱体，用于在较低温度下沉积高质量的 SiO₂。
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气体输送系统
- 通过通道（如 Ar、O2、N2）精确控制流量（0-200 SCCM），以确保均匀沉积。像 TEOS 这样的液态前驱体在引入前需要汽化。
要深入了解 PECVD 工艺，请浏览 PECVD .从光学镀膜到微机电系统设备，这些气体的相互作用实现了量身定制的薄膜特性，凸显了它们在先进制造业中的关键作用。
汇总表：
| 气体类型 | 示例 | 主要用途 |
|---|---|---|
| 前驱体气体 | 硅烷 (SiH4)、氨 (NH3) | 形成硅基薄膜（如 SiNₓ、SiO₂），用于半导体和电介质 |
| 氧化气体 | 氧化亚氮（N2O）、O2 | 产生氧化膜或清洁等离子体 |
| 惰性气体 | 氮气 (N2)、氩气 (Ar) | 稳定等离子体并控制反应动力学 |
| 蚀刻气体 | CF4/O2、SF6 | 清洁腔室或蚀刻硅 |
| 特种气体 | TEOS | 在较低温度下沉积高质量 SiO₂ |
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