Плазманын касиеттери
Плазманын плазмадагы химиялык бууларды чөктүрүүдө табияты, газ фазасында химиялык реакцияларды активдештирүү үчүн плазмадагы электрондордун кинетикалык энергиясына таянат.Плазма иондордун, электрондордун, нейтралдуу атомдордун жана молекулалардын жыйындысы болгондуктан, макроскопиялык деңгээлде электрдик нейтралдуу болот.Плазмада плазманын ички энергиясында көп сандагы энергия сакталат.Плазма алгач ысык плазма жана муздак плазма болуп бөлүнөт.PECVD системасында бул муздак плазма, ал төмөнкү басымдагы газ разрядынан пайда болот.Бир нече жүз Па төмөн төмөн басымдын разрядынан пайда болгон бул плазма тең салмактуу эмес газ плазмасы.
Бул плазманын табияты төмөнкүдөй:
(1) Электрондордун жана иондордун туура эмес жылуулук кыймылы алардын багытталган кыймылынан ашат.
(2) Анын иондошуу процесси негизинен тез электрондордун газ молекулалары менен кагылышуусунан келип чыгат.
(3) Электрондордун орточо жылуулук кыймылынын энергиясы молекулалар, атомдор, иондор жана эркин радикалдар сыяктуу оор бөлүкчөлөргө караганда 1-2 даражага жогору.
(4) Электрондор менен оор бөлүкчөлөрдүн кагылышуусунан кийинки энергия жоготуулары кагылышуулардын ортосундагы электр талаасынан компенсацияланышы мүмкүн.
Параметрлери аз болгон төмөнкү температурадагы тең салмактуу эмес плазманы мүнөздөш кыйын, анткени ал PECVD системасындагы төмөнкү температурадагы тең салмактуу эмес плазма, мында электрондун температурасы Te оор бөлүкчөлөрдүн температурасына Tj бирдей эмес.PECVD технологиясында плазманын негизги милдети химиялык активдүү иондорду жана эркин радикалдарды өндүрүү болуп саналат.Бул иондор жана эркин радикалдар газ фазасында башка иондор, атомдор жана молекулалар менен реакцияга кирет же тордун бузулушуна жана субстраттын бетинде химиялык реакцияларга алып келет, ал эми активдүү материалдын чыгышы электрондун тыгыздыгына, реагенттин концентрациясына жана кирешелүүлүк коэффициентине жараша болот.Башкача айтканда, активдүү материалдын чыгышы электр талаасынын чыңдыгына, газдын басымына жана кагылышуу учурундагы бөлүкчөлөрдүн орточо эркин диапазонуна көз каранды.Жогорку энергиялуу электрондордун кагылышуусунан плазмадагы реакцияга кирүүчү газ диссоциациялангандыктан, химиялык реакциянын активдештирүү тосмосун жеңүүгө жана реакцияга кирүүчү газдын температурасын төмөндөтүүгө болот.PECVD менен кадимки CVD ортосундагы негизги айырма химиялык реакциянын термодинамикалык принциптери ар кандай болот.Плазмада газ молекулаларынын диссоциациялануусу тандалбайт, ошондуктан PECVD тарабынан салынган пленка катмары кадимки CVDден таптакыр айырмаланат.PECVD тарабынан өндүрүлгөн фазалык курамы тең салмактуу эмес уникалдуу болушу мүмкүн жана анын түзүлүшү мындан ары тең салмактуулук кинетикасы менен чектелбейт.Эң типтүү пленка катмары аморфтук абал.
PECVD өзгөчөлүктөрү
(1) Төмөн коюу температурасы.
(2) Мембрананын/базалык материалдын сызыктуу кеңейүү коэффициентинин дал келбегендигинен келип чыккан ички стрессти азайтуу.
(3) Депозиттик ылдамдыгы салыштырмалуу жогору, өзгөчө төмөн температурада чөккөн, бул аморфтук жана микрокристаллдык пленкаларды алууга шарт түзөт.
PECVDнин төмөн температура процессинен улам, жылуулук зыянын азайтууга, пленка катмары менен субстрат материалынын ортосундагы өз ара диффузияны жана реакцияны азайтууга болот, ж.б. кайра иштетүү үчүн.Ультра масштабдуу интегралдык микросхемаларды (VLSI, ULSI) өндүрүү үчүн PECVD технологиясы кремний нитридинин пленкасын (SiN) Al электроддук зымдарын пайда кылгандан кийин акыркы коргоочу пленка катары түзүүдө ийгиликтүү колдонулат, ошондой эле тегиздөө жана катмар аралык изоляция катары кремний кычкылынын пленкасынын пайда болушу.Жука пленкалуу түзүлүштөр катары PECVD технологиясы активдүү матрицалык методдо субстрат катары айнекти колдонуу менен ЖК дисплейлер үчүн жука пленкалуу транзисторлорду (TFTs) өндүрүүдө да ийгиликтүү колдонулду.Интегралдык микросхемалардын чоңураак масштабга жана жогорку интеграцияга өнүгүшү жана татаал жарым өткөргүч түзүлүштөрдүн кеңири колдонулушу менен PECVD төмөнкү температурада жана жогорку электрондук энергия процесстеринде аткарылышы керек.Бул талапты канааттандыруу үчүн төмөнкү температурада жогорку тегиздик пленкаларды синтездей ала турган технологиялар иштелип чыгышы керек.SiN жана SiOx пленкалар ECR плазмасын жана спиралдуу плазма менен жаңы плазмалык химиялык бууларды жайгаштыруу (PCVD) технологиясын колдонуу менен кеңири изилденген жана ири масштабдуу интегралдык микросхемалар үчүн катмар аралык изоляциялык пленкаларды колдонууда практикалык деңгээлге жеткен.
Билдирүү убактысы: 2022-жылдын 08-ноябры