Hochratesynthese von Hartstoffschichten auf Siliciumbasis - Qucosa ...

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2. Stand der Forschung
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C2H2/O2 Flammen bei Normal- und Niederdruck und Hot Filament Prozesse [Gir93a]. In
zahlreichen Untersuchungen wird auch C2H2 als bedeutsame Wachstumsspezies diskutiert
[Lat93]. Die Wahrscheinlichkeit an der Oberfläche absorbiert zu werden ist für C2H2 um zwei
Größenordnungen geringer als für CH3. Da die Dichte von C2H2 an der Substratoberfläche die
von CH3 in TPCVD Prozessen ebenfalls um bis zu 2 Größenordnungen übersteigt, kann es
ebenfalls bedeutsam für das Wachstum von Diamantschichten [Lar99] sein.
Abscheidemechanismusanteil
10 0
10 -1
10 -2
0,0
HM*+H B+H2 *M+H B+H2 **+C B**
HM *** +H B**+H2 HM ** +H B*+H2 B
**+CH
2
0,5 1,0
Grenzschichtdicke [mm]
1,5 2,0
Abbildung 12: Mögliche Oberflächenzustände einer Diamantschicht (oben) und Anteile der
wesentlichen Schichtbildungsreaktionen in TPCVD Prozessen abhängig von
der Grenzschichtdicke (unten) (Ar / H2 / CH4 Verhältnis 11:1:0,02) [Yu94]
Unter der Voraussetzung, dass die Schichtbildung bei der Si-C-N Synthese über vergleichbare
Mechanismen wie bei der Diamantsynthese erfolgt, ist zum Erzielen hoher Depositionsraten
das Einstellen geringer Grenzschichtdicken an der Substratoberfläche erforderlich. Somit sind
Prozesse, die bei hohen Gasgeschwindigkeiten arbeiten, vorteilhaft. Dabei ist von einer durch
atomares Silicium und atomaren Kohlenstoff dominierte Schichtbildung auszugehen.