Kinetyka wzrostu warstw w procesie RFCVD

• Autorzy: Jonas S. , Jaglarz J. , Kyzioł K. , Januś M. , Murawska E.

Warianty tytułu

EN

Layer growth kinetics in the RFCVD process

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

gazowej (CVD) zależy od wielu parametrów, takich jak temperatura podłoża, stężenie, szybkość przepływu reagentów chemicznych, ciśnienie, moc generatora plazmy (w przypadku metod PACVD) oraz czas osadzania. Mimo wielu prac związanych z otrzymywaniem warstw w procesie CVD w literaturze brak jest danych dotyczących badań wpływu ostatniego z wymienionych parametrów, czasu osadzania, na szybkość i mechanizm ich wzrostu. Praca zawiera wyniki badań szybkości wzrostu warstw azotku krzemu i warstw węglowych dotowanych azotem na podłożu (001) Si w funkcji czasu osadzania w procesie chemicznego osadzania z fazy gazowej wspomaganego plazmą generowaną przez fale o częstotliwości radiowej RFCVD (13,56 MHz, 400 W). Na podstawie pomiarów grubości warstw stwierdzono, że krzywe kinetyczne nie mają charakteru liniowego, lecz składają się z etapów, które systematycznie powtarzają się i charakteryzują się na początku szybszym tempem wzrostu, a następnie spowolnieniem pod koniec każdego z etapów. Dane te wskazują, że proces wzrostu w tym układzie jest limitowany liczbą aktywnych miejsc na powierzchni podłoża, a w dalszych etapach na powierzchni tworzących się warstw. Przeprowadzono dyskusję nad prawdopodobnym mechanizmem na podstawie teorii stanu przejściowego.

EN

Layer growth rate in chemical processes of chemical deposition from gaseous phase (CVD) depends on several parameters, such as substrat temperature, concentration and flow velocity of reacting substances, pressure, plasma generator power (in case of PACVD method) and deposition time. Independently on numerous studies on the problem in question, there are no literature data concerning the influence of the deposition time and layer growth mechanism. The results of examination on growth rate of silicon nitride layers and nitrogen-doped carbon layers substrate (001) Si in function of deposition time in the process of plasma-assisted chemical vapour deposition RFCVD (13.56 MHz, 400 W), have been described in the present study. On the basis of the layer thickness measurements it was proved that kinetic curves have nonlinear character but they comprise several stages, which are systematically repeated. It was also proved that the mentioned curves are characterized with bigger growing rate at the beginning and then the rate is moderated at the end of each stage. The data indicate that the growth process within this system is limited by number of active centers on the substrat surface, and in next stages on the surface of growing layers. Discussion on probable mechanism with respect to theory of transitional state has also been presented.

Słowa kluczowe

PL

metoda RFCVD; warstwy Si3N4; a-C:H; szybkość wzrostu; centra aktywne

EN

RF CVD method; layers Si3N4; a-C:H; growth rate; active centers

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 35, nr 6
• Strony: 492--495
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Jonas S.

• Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, AGH Akademia Górniczo-Hutnicza

autor

Jaglarz J.

• Wydział Fizyki, Matematyki i Informatyki, Politechnika Krakowska

autor

Kyzioł K.

• Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, AGH Akademia Górniczo-Hutnicza

autor

Januś M.

• Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, AGH Akademia Górniczo-Hutnicza

autor

Murawska E.

• Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, AGH Akademia Górniczo-Hutnicza

Bibliografia

• [1] Jonas S., Ptak W. S., Sadowski W., Walasek E.: In situ study of chemical reactions during growth of layers from gas phase. J. Chemical Vapor Deposition 4 (1995) 143÷152.
• [2] Vescan L.: Handbook of thin process technology: B.O. Introduction and general discusion. Institute of Physis Publishing Bristol and Filadelphia (2002).
• [3] Kyzioł K., Jonas S., Tkacz-Śmiech K., Marszałek K.: A role of parameters in RFPACVD technology of a-C:N:H layers. Vacuum 82 (2008) 998÷1002.
• [4] Varlamov A. G., Afans’eva S. V.: Deposition kinetic of silicon carbonitride coatings. Journal de Physique IV 5 (1995).
• [5] Jonas S., Paluszkiewicz C., Ptak W. S., Walasek E.: FTIR in situ studies of the gas phase reactions in chemical vapor deposition of SiC. J. Electrochem. Soc., Col. 142, (1995) 2357÷2362.
• [6] Azzam R. M. A., Bashara N. M.: Ellipsometry and polarized light, North- Holland. Amsterdam (1995).
• [7] Palik E. D. (editor): Handbook of optical constants of solids, Academic, New York 1 (1993) 177.