Mekanisme pertumbuhan film nitrida silikon
Persamaan Pertumbuhan LPCVD:
Persamaan untuk pertumbuhan PECVD adalah:
Dari dua angka di atas, kita dapat melihat itu:
SIH4 menyediakan sumber Si, dan N2 atau NH3 menyediakan sumber N.
Namun, karena suhu reaksi yang tinggi dari LPCVD, atom hidrogen sering dihilangkan dari film silikon nitrida, sehingga kandungan hidrogen dalam reaktan rendah. Silikon nitrida terutama terdiri dari elemen silikon dan nitrogen.
Suhu reaksi PECVD rendah, dan atom hidrogen dapat dipertahankan dalam film sebagai produk sampingan dari reaksi, menempati posisi atom N dan atom Si, membuat kandungan hidrogen dalam film lebih tinggi, sehingga film yang dihasilkan tidak padat.
Mengapa PECVD sering menggunakan NH3 untuk menyediakan sumber nitrogen?
Molekul NH3 mengandung ikatan tunggal NH, sedangkan molekul N2 mengandung ikatan triple NILN. NILN lebih stabil dan memiliki energi ikatan yang lebih tinggi, yaitu, suhu yang lebih tinggi diperlukan untuk terjadi reaksi. Energi ikatan NH rendah NH₃ menjadikannya pilihan pertama untuk sumber nitrogen dalam proses PECVD suhu rendah.
