Плазмын шинж чанар
Плазмаар сайжруулсан химийн уурын хуримтлал дахь плазмын мөн чанар нь хийн үе дэх химийн урвалыг идэвхжүүлэхийн тулд сийвэн дэх электронуудын кинетик энергид тулгуурладаг.Плазм нь ион, электрон, саармаг атом, молекулуудын цуглуулга учраас макроскопийн түвшинд цахилгаан саармаг байдаг.Плазм дахь их хэмжээний энерги нь плазмын дотоод энергид хадгалагддаг.Плазма нь анхнаасаа халуун, хүйтэн плазм гэж хуваагддаг.PECVD системд энэ нь бага даралтын хийн ялгаралтаас үүссэн хүйтэн плазм юм.Хэдэн зуун Па-аас доош нам даралтын ялгаралтаас үүссэн энэхүү плазм нь тэнцвэрт бус хийн плазм юм.
Энэ плазмын шинж чанар нь дараах байдалтай байна.
(1) Электрон ба ионуудын дулааны жигд бус хөдөлгөөн нь тэдний чиглэсэн хөдөлгөөнөөс давсан.
(2) Түүний иончлох үйл явц нь хийн молекулуудтай хурдан электронууд мөргөлдсөнөөс үүсдэг.
(3) Электронуудын дулааны хөдөлгөөний дундаж энерги нь молекул, атом, ион, чөлөөт радикал зэрэг хүнд хэсгүүдийнхээс 1-2 дахин их байна.
(4) Электрон ба хүнд хэсгүүдийн мөргөлдөөний дараах энергийн алдагдлыг мөргөлдөөний хоорондох цахилгаан талбайгаас нөхөж болно.
Цөөн тооны параметр бүхий бага температурт тэнцвэргүй плазмыг тодорхойлоход хэцүү байдаг, учир нь энэ нь PECVD систем дэх бага температурт тэнцвэргүй плазм бөгөөд электрон температур Te нь хүнд хэсгүүдийн температур Tj-тэй ижил биш байдаг.PECVD технологийн хувьд сийвэнгийн үндсэн үүрэг нь химийн идэвхтэй ион ба чөлөөт радикалуудыг үүсгэх явдал юм.Эдгээр ионууд болон чөлөөт радикалууд нь хийн фазын бусад ион, атом, молекулуудтай урвалд орох эсвэл субстратын гадаргуу дээр торны гэмтэл, химийн урвал үүсгэдэг ба идэвхтэй материалын гарц нь электрон нягт, урвалд орох бодисын концентраци ба гарцын коэффициентээс хамаардаг.Өөрөөр хэлбэл, идэвхтэй материалын гарц нь цахилгаан талбайн хүч, хийн даралт, мөргөлдөх үеийн бөөмсийн дундаж чөлөөт хүрээ зэргээс хамаарна.Өндөр энергитэй электронуудын мөргөлдөөний улмаас сийвэн дэх урвалжийн хий задрах тул химийн урвалын идэвхжих саадыг даван туулж, урвалд орох хийн температурыг бууруулж болно.PECVD болон ердийн ЗСӨ-ийн гол ялгаа нь химийн урвалын термодинамикийн зарчим өөр өөр байдагт оршино.Цусны сийвэн дэх хийн молекулуудын диссоциаци нь сонгомол бус байдаг тул PECVD-ээр хуримтлагдсан хальсан давхарга нь ердийн ЗСӨ-өөс огт өөр юм.PECVD-ийн үйлдвэрлэсэн фазын найрлага нь тэнцвэрт бус өвөрмөц байж болох ба үүсэх явц нь тэнцвэрийн кинетикээр хязгаарлагдахаа больсон.Киноны хамгийн ердийн давхарга бол аморф төлөв юм.
PECVD-ийн онцлог
(1) Туналтын температур бага.
(2) Мембран/суурь материалын шугаман тэлэлтийн коэффицентийн зөрүүгээс үүсэх дотоод стрессийг багасгах.
(3) Тунадасжилтын хурд харьцангуй өндөр, ялангуяа бага температурт тунадасжих нь аморф ба микрокристалл хальсыг авахад тохиромжтой.
PECVD-ийн бага температурт үйл явцын улмаас дулааны эвдрэлийг бууруулж, хальсны давхарга ба субстратын материалын хоорондох харилцан тархалт, урвалыг багасгаж, электрон эд ангиудыг хийхээс өмнө эсвэл хэрэгцээнээс шалтгаалан бүрэх боломжтой. дахин боловсруулахад зориулагдсан.Хэт том хэмжээний нэгдсэн хэлхээг (VLSI, ULSI) үйлдвэрлэхэд PECVD технологийг Al электродын утас үүссэний дараа эцсийн хамгаалалтын хальс болгон цахиурын нитридын хальс (SiN) үүсгэх, мөн тэгшлэх, тэгшлэх зэрэгт амжилттай ашиглаж байна. давхарга хоорондын тусгаарлагч болох цахиурын ислийн хальс үүсэх.Нимгэн хальстай төхөөрөмжүүдийн хувьд PECVD технологийг идэвхтэй матрицын аргаар шилийг субстрат болгон ашиглан LCD дэлгэц гэх мэт нимгэн хальсан транзистор (TFT) үйлдвэрлэхэд амжилттай ашиглаж байна.Нэгдсэн хэлхээг илүү өргөн цар хүрээтэй, илүү өндөр интеграл болгон хөгжүүлж, нийлмэл хагас дамжуулагч төхөөрөмжүүдийг өргөнөөр ашигласнаар PECVD-ийг бага температур, өндөр электрон энергийн процесст хийх шаардлагатай болдог.Энэ шаардлагыг хангахын тулд бага температурт илүү өндөр хавтгай хальсыг нэгтгэх технологийг хөгжүүлэх ёстой.SiN болон SiOx хальсыг ECR плазм болон спираль плазмтай химийн уурын хуримтлал (PCVD) шинэ технологийг ашиглан өргөнөөр судалж, илүү том интеграл хэлхээнд давхарга хоорондын тусгаарлагч хальсыг ашиглах практик түвшинд хүрсэн.
Шуудангийн цаг: 2022 оны 11-р сарын 08-ны өдөр