结合了旋转泵和涡轮分子泵的真空泵系统在有机硅薄膜 PECVD 中的主要作用是建立对沉积至关重要的超纯、低压环境。通过将不锈钢反应室抽空至通常低于 1.9 Pa 的基础压力，该系统可去除环境空气和背景杂质。这种抽空为引入前驱体气体（特别是六甲基二硅氧烷 (HMDSO) 和氩气）做好了准备，使其在严格控制的条件下发生反应。
这种双泵配置对于在腔室内创建一个“干净的起始点”至关重要，可确保沉积的薄膜不含环境空气引入的污染物。
建立反应环境
达到临界基础压力
组合泵系统旨在将腔室压力降低到特定目标值。
对于有机硅 PECVD 工艺，系统必须达到低于 1.9 Pa 的基础压力。达到此阈值是腔室已准备好进行加工的明确标志。
消除污染物
有机硅薄膜的质量在很大程度上取决于反应环境的纯度。
泵系统会主动从不锈钢腔室中去除环境空气和杂质气体。如果没有这些去除措施，这些杂质将掺入薄膜中，从而降低其电气或机械性能。
促进前驱体相互作用
实现精确的气体混合
一旦杂质被抽空，系统就会维持工艺气体所需的低压环境。
这种稳定的真空允许在不干扰的情况下引入HMDSO（六甲基二硅氧烷）和氩气。
控制反应动力学
PECVD 的物理学依赖于特定的压力范围来维持等离子体和均匀沉积。
真空系统确保这些前驱体能够以精确的混合比进行反应。这种控制最终决定了所得有机硅薄膜的均匀性和化学计量比。
理解关键依赖性
对基础压力的敏感性
1.9 Pa 的具体指标并非随意设定；它代表了纯度的阈值。
如果系统未能达到此压力，则表明存在泄漏或泵送速度不足。在此压力下运行通常会导致大气中的氧气或氮气掺入薄膜。
系统相互依赖性
旋转泵和涡轮分子泵作为一个集成单元工作，以覆盖所需的压力范围。
虽然文本侧重于结果，但需要注意的是，系统处理 HMDSO（一种复杂的有机分子）特定负载的能力取决于这种泵组合的持续高效运行。
确保工艺完整性
为了最大限度地提高有机硅薄膜的质量，请关注以下操作指标：
- 如果您的主要关注点是薄膜纯度：在每次运行前验证泵系统是否持续达到低于 1.9 Pa 的基础压力，以确保去除环境空气。
- 如果您的主要关注点是沉积一致性：确保引入前驱体后真空度保持稳定，以维持 HMDSO 和氩气的精确混合比。
可靠、高性能的真空系统是所有成功的 PECVD 化学反应的无形基础。
摘要表：
| 特征 | 规格/作用 |
|---|---|
| 核心泵 | 旋转泵和涡轮分子泵组合 |
| 目标基础压力 | < 1.9 Pa |
| 主要前驱体 | 六甲基二硅氧烷 (HMDSO) 和氩气 (Ar) |
| 腔室材料 | 不锈钢 |
| 关键功能 | 消除环境杂质以获得高纯度薄膜 |
| 工艺优势 | 精确的气体化学计量比和均匀的等离子体沉积 |
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参考文献
- Rita C. C. Rangel, Elidiane Cipriano Rangel. Role of the Plasma Activation Degree on Densification of Organosilicon Films. DOI: 10.3390/ma13010025
本文还参考了以下技术资料 Kintek Solution 知识库 .
