Hochratesynthese von Hartstoffschichten auf Siliciumbasis - Qucosa ...

6. Untersuchungsergebnisse
81
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relative Intensität
1
0,1
0,01
Si @ 390.5 nm
H γ@
434.0 nm
C 2@
471.5 nm
C 2@
513.0 nm
Ar @ 763.5 nm
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Abstand von Brennerdüse [mm]
I = 400 A V´Ar = 35 l/min V´H2 = 2 l/min V´Zerst.,Ar = 2 l/min
P = 13 kW p = 70 hPa V´HMDSO = 0,01 l/min dSub = 120 mm
Abbildung 28: Speziesdichte-Brennerabstand Funktion während der Beschichtung aus
Emissionsdaten im sichtbaren Wellenlängenbereich
6.1.2 Schichtcharakterisierung
Schichtmorphologie
Die Morphologie der meisten Schichten aus chlorhaltigen Precursoren besteht bei Precursorförderraten
ab 0,01 l/min aus agglomerierten, nanoskaligen Partikeln, die weder zum Substrat
noch untereinander eine starke Anbindung aufweisen. In Abbildung 29 ist eine REM Aufnahme
der Bruchfläche einer auf einem Siliciumwafer synthetisierten Schicht aus
Trimethylchlorsilan mit „Blumenkohl“ Morphologie dargestellt. Diese Schichten lassen sich
teilweise leicht vom Substrat entfernen.
Die Größe der Partikel in der Schicht hängt von den Prozessparametern ab, beträgt aber
grundsätzlich weniger als 500 nm. Insbesondere der Brennerabstand hat einen wesentlichen
Einfluss auf die Größe der Partikel. Bei unveränderten Plasmaparametern bewirkt eine
Vergrößerung des Substratabstands von 100 auf 160 mm eine Zunahme der Partikelgröße von
50 - 100 nm auf 200 - 300 nm. Bei Änderungen der Plasmaleistung P kann weder auf die
Partikelgröße noch auf die Abscheiderate (d´ = 120 µm/h bei P = 11,5 kW; d´ = 100 µm/h bei
P = 14,5 kW) ein wesentlicher Einfluss nachgewiesen werden.