Карактеристики на плазма
Природата на плазмата во хемиското таложење на пареа засилено со плазма е тоа што се потпира на кинетичката енергија на електроните во плазмата за да ги активира хемиските реакции во гасната фаза.Бидејќи плазмата е збирка на јони, електрони, неутрални атоми и молекули, таа е електрично неутрална на макроскопско ниво.Во плазмата, голема количина на енергија се складира во внатрешната енергија на плазмата.Плазмата првично е поделена на топла и ладна плазма.во PECVD системот тоа е ладна плазма која се формира со празнење на гас со низок притисок.Оваа плазма произведена со празнење со низок притисок под неколку стотици Pa е гасна плазма што не е во рамнотежа.
Природата на оваа плазма е како што следува:
(1) Неправилното термичко движење на електроните и јоните го надминува нивното насочено движење.
(2) Неговиот процес на јонизација е главно предизвикан од судирот на брзите електрони со молекулите на гасот.
(3) Просечната енергија на топлинското движење на електроните е 1 до 2 реда на големина поголема од онаа на тешките честички, како што се молекули, атоми, јони и слободни радикали.
(4) Загубата на енергија по судирот на електрони и тешки честички може да се компензира од електричното поле помеѓу судирите.
Тешко е да се карактеризира нискотемпературна нерамнотежна плазма со мал број параметри, бидејќи тоа е нискотемпературна нерамнотежна плазма во PECVD систем, каде што температурата на електронот Te не е иста со температурата Tj на тешките честички.Во технологијата PECVD, основната функција на плазмата е да произведува хемиски активни јони и слободни радикали.Овие јони и слободни радикали реагираат со други јони, атоми и молекули во гасната фаза или предизвикуваат оштетување на решетката и хемиски реакции на површината на подлогата, а приносот на активниот материјал е во функција на густината на електроните, концентрацијата на реактантот и коефициентот на издашност.Со други зборови, приносот на активниот материјал зависи од јачината на електричното поле, притисокот на гасот и просечниот слободен опсег на честичките во моментот на судир.Бидејќи реактантниот гас во плазмата се дисоцира поради судирот на електрони со висока енергија, бариерата за активирање на хемиската реакција може да се надмине и температурата на реактантниот гас може да се намали.Главната разлика помеѓу PECVD и конвенционалните CVD е дека термодинамичките принципи на хемиската реакција се различни.Дисоцијацијата на молекулите на гасот во плазмата е неселективна, така што слојот на филм депониран од PECVD е сосема различен од конвенционалниот CVD.Фазниот состав произведен од PECVD може да биде единствен во нерамнотежа, а неговото формирање повеќе не е ограничено со кинетиката на рамнотежата.Најтипичен филмски слој е аморфна состојба.
Карактеристики на PECVD
(1) Ниска температура на таложење.
(2) Намалете го внатрешниот стрес предизвикан од неусогласеноста на коефициентот на линеарна експанзија на мембраната/основниот материјал.
(3) Стапката на таложење е релативно висока, особено таложење на ниска температура, што е погодно за добивање аморфни и микрокристални филмови.
Поради нискиот температурен процес на PECVD, термичкото оштетување може да се намали, меѓусебната дифузија и реакција помеѓу филмскиот слој и материјалот на подлогата може да се намали итн., така што електронските компоненти може да се обложат и пред да се направат или поради потребата за преработка.За производство на интегрирани кола од ултра големи размери (VLSI, ULSI), технологијата PECVD успешно се применува за формирање на силициум нитрид (SiN) како финална заштитна фолија по формирањето на жици со Al електрода, како и израмнување и формирање на филм од силициум оксид како меѓуслојна изолација.Како уреди со тенок филм, технологијата PECVD е успешно применета и во производството на транзистори со тенок филм (TFT) за LCD дисплеи итн., користејќи стакло како подлога во методот на активна матрица.Со развојот на интегрираните кола до поголем обем и поголема интеграција и широката употреба на сложени полупроводнички уреди, PECVD е потребно да се изведува на процеси со пониска температура и повисока електронска енергија.За да се исполни ова барање, треба да се развијат технологии кои можат да синтетизираат филмови со поголема плошност на пониски температури.Филмовите SiN и SiOx се опширно проучени со користење на ECR плазма и нова технологија на плазма хемиско таложење на пареа (PCVD) со спирална плазма, и достигнале практично ниво во употребата на меѓуслојни изолациски филмови за интегрирани кола од поголеми размери, итн.
Време на објавување: Ноември-08-2022 година