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❒ 電漿化學氣相沉積的製作流程

電漿化學氣相沉積(PECVD：Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)與微波電漿化學氣相沉積(MPCVD：Microwave Plasma Chemical Vapor Deposition)的原理相同，在成長薄膜的過程中有化學反應發生，屬於「化學氣相沉積(CVD)」，由於只需要高真空，而且蒸鍍的材料可以大量快速地在基板上沉積，成本較低適合工廠大量生產。

電漿化學氣相沉積(PECVD)最大的特色是無論材料熔點高低均可使用，通常用來製作積體電路金屬導線、硬碟類鑽石保護膜、鑽石玻璃等。以成長類鑽石多晶或非晶薄膜為例，如＜圖一＞所示，其製作步驟如下：
1.將矽晶圓或玻璃放在PECVD機台的晶圓座上方，做為基板(Substrate)。
2.在高真空下，將甲烷(CH₄)通入反應器內。
3.對甲烷施加高能量的電磁波，我們稱為「射頻(RF：Radio Frequency)」，使甲烷(CH₄)的化學鍵結斷裂，形成甲烷電漿，也就是碳離子(帶正電)。知識力www.ansforce.com。
4.碳離子(帶正電)受到負極(帶負電)的吸引而向矽晶圓或玻璃(基板)移動，在基板上沉積形成類鑽石薄膜。

圖一　電漿化學氣相沉積(PECVD)系統示意圖。

值得注意的是，矽晶圓原子排列很整齊(單晶)，但是矽晶圓的原子大小(晶格常數)與鑽石的碳原子大小相差很多，而玻璃是氧化鉀、氧化鈉、氧化矽的混合物，原子排列很混亂(非晶)，因此在矽晶圓或玻璃上不太可能成長出真正的鑽石磊晶，而會形成多晶或非晶的碳薄膜，因為不是真正的鑽石磊晶，故稱為「類鑽碳(DLC：Diamond Like Carbon)」，雖然不是真正的鑽石，但是透明度、硬度均接近真正的鑽石，所以經常成長在材料表面用來做為高硬度的保護膜，例如：成長在刀具的表面，可以增加刀具的硬度，做為「鑽石刀」來使用，可以輕易地切割其他材料。知識力www.ansforce.com。

【重要觀念】
電漿化學氣相沉積(PECVD)與有機金屬化學氣相沉積(MOCVD)其實很類似，但是MOCVD是使用「加熱的方式」使氣體發生化學反應，而PECVD則是使用「電漿的方式」使氣體發生化學反應。

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【延伸閱讀】其他詳細內容請參考「積體電路與微機電產業，全華圖書公司」。＜我要買書＞