Plasmaren propietateak
Plasma-hobetutako lurrun-deposizio kimikoan plasmaren izaera da plasmako elektroien energia zinetikoan oinarritzen dela gas faseko erreakzio kimikoak aktibatzeko.Plasma ioi, elektroi, atomo neutro eta molekulen bilduma denez, maila makroskopikoan elektrikoki neutroa da.Plasma batean, plasmaren barne-energian energia kopuru handia gordetzen da.Plasma jatorriz plasma beroa eta plasma hotzean banatzen da.PECVD sisteman presio baxuko gas-isuriz sortzen den plasma hotza da.Ehunka Patik beherako presio baxuko deskarga batek sortutako plasma hori oreka gabeko gas-plasma da.
Plasma honen izaera honako hau da:
(1) Elektroien eta ioien higidura termiko irregularrak haien higidura zuzendua gainditzen du.
(2) Bere ionizazio-prozesua elektroi azkarren gas-molekulen talkaren ondorioz sortzen da batez ere.
(3) Elektroien batez besteko higidura-energia termikoa partikula astunena, hala nola molekulen, atomoen, ioien eta erradikal askeenena baino 1-2 magnitude-ordena handiagoa da.
(4) Elektroien eta partikula astunen talkaren ondoren energia-galera talken arteko eremu elektrikotik konpentsatu daiteke.
Zaila da tenperatura baxuko oreka gabeko plasma bat parametro kopuru txiki batekin karakterizatzea, PECVD sistema batean tenperatura baxuko ez-oreka plasma bat baita, non Te elektroiaren tenperatura ez den partikula astunen Tj tenperaturaren berdina.PECVD teknologian, plasmaren funtzio nagusia kimikoki aktiboak diren ioiak eta erradikal askeak sortzea da.Ioi eta erradikal aske hauek gas faseko beste ioi, atomo eta molekulekin erreakzionatzen dute edo sarearen kalteak eta erreakzio kimikoak eragiten dituzte substratuaren gainazalean, eta material aktiboaren etekina elektroi-dentsitatearen, erreaktiboen kontzentrazioaren eta etekin-koefizientearen funtzioa da.Beste era batera esanda, material aktiboaren etekina eremu elektrikoaren indarraren, gasaren presioaren eta talkaren unean partikulen batez besteko eremu librearen araberakoa da.Energia handiko elektroien talkaren ondorioz plasmako gas erreaktiboa disoziatzen denez, erreakzio kimikoaren aktibazio-hesia gaindi daiteke eta gas erreaktiboaren tenperatura murriztu daiteke.PECVD eta ohiko CVDren arteko desberdintasun nagusia erreakzio kimikoaren printzipio termodinamikoak desberdinak direla da.Gas molekulen disoziazioa plasman ez da selektiboa, beraz, PECVD-k metatutako film-geruza CVD konbentzionaletik guztiz desberdina da.PECVD-k sortutako fase-konposizioa oreka ez-bakarrik izan daiteke, eta bere eraketa ez dago jada oreka-zinetikak mugatuta.Film-geruza tipikoena egoera amorfoa da.
PECVD ezaugarriak
(1) Deposizio-tenperatura baxua.
(2) Murriztu mintzaren/oinarrizko materialaren hedapen-koefiziente linealaren desegokitzeak eragindako barne-tentsioa.
(3) Deposizio-tasa nahiko altua da, batez ere tenperatura baxuko deposizioa, film amorfo eta mikrokristalinoak lortzeko lagungarria dena.
PECVD-ren tenperatura baxuko prozesua dela eta, kalte termikoak murriztu daitezke, film geruzaren eta substratu-materialaren arteko elkarrekiko difusioa eta erreakzioa murrizten da, etab., osagai elektronikoak estali ahal izateko bai egin aurretik bai beharraren ondorioz. birlantzeko.Eskala ultrahandiko zirkuitu integratuak (VLSI, ULSI) fabrikatzeko, PECVD teknologia arrakastaz aplikatzen da silizio nitrurozko filma (SiN) osatzeko azken babes-film gisa, Al elektrodoen kableatuak eratu ondoren, baita berdintzea eta silizio oxidozko filma eratzea geruzen arteko isolamendu gisa.Film meheko gailu gisa, PECVD teknologia arrakastaz ere aplikatu da film meheko transistoreak (TFT) fabrikatzeko LCD pantailetarako, etab., beira erabiliz substratu gisa matrize aktiboaren metodoan.Zirkuitu integratuak eskala handiagoko eta integrazio handiagoko garapenarekin eta gailu erdieroale konposatuen erabilera zabalarekin, PECVD tenperatura baxuagoetan eta elektroi energia handiko prozesuetan egin behar da.Baldintza hori betetzeko, tenperatura baxuagoetan lautasun handiagoko filmak sintetiza ditzaketen teknologiak garatu behar dira.SiN eta SiOx filmak sakon aztertu dira ECR plasma eta plasma helikoidedun plasma bidezko lurrun-deposizio kimikoaren (PCVD) teknologia berri bat erabiliz, eta maila handiagoko zirkuitu integratuetarako geruzen arteko isolamendu-filmen erabileran maila praktikoa lortu dute, etab.
Argitalpenaren ordua: 2022-12-08