Plazma xossalari
Plazma bilan kuchaytirilgan kimyoviy bug'larning cho'kishida plazmaning tabiati shundaki, u gaz fazasida kimyoviy reaktsiyalarni faollashtirish uchun plazmadagi elektronlarning kinetik energiyasiga tayanadi.Plazma ionlar, elektronlar, neytral atomlar va molekulalarning to'plami bo'lganligi sababli, u makroskopik darajada elektr neytral hisoblanadi.Plazmada katta miqdordagi energiya plazmaning ichki energiyasida saqlanadi.Plazma dastlab issiq plazma va sovuq plazmaga bo'linadi.PECVD tizimida bu sovuq plazma bo'lib, u past bosimli gaz oqimidan hosil bo'ladi.Bir necha yuz Pa dan past bosimli razryad natijasida hosil bo'lgan bu plazma muvozanatli bo'lmagan gaz plazmasidir.
Ushbu plazmaning tabiati quyidagicha:
(1) Elektronlar va ionlarning tartibsiz issiqlik harakati ularning yo'naltirilgan harakatidan oshib ketadi.
(2) Uning ionlanish jarayoni asosan tez elektronlarning gaz molekulalari bilan to'qnashuvi natijasida yuzaga keladi.
(3) Elektronlarning o'rtacha issiqlik harakati energiyasi molekulalar, atomlar, ionlar va erkin radikallar kabi og'ir zarrachalarga qaraganda 1 dan 2 gacha kattaroqdir.
(4) Elektronlar va og'ir zarralar to'qnashuvidan keyin energiya yo'qolishi to'qnashuvlar orasidagi elektr maydonidan qoplanishi mumkin.
Past haroratli muvozanatsiz plazmani kam sonli parametrlar bilan tavsiflash qiyin, chunki u PECVD sistemasidagi past haroratli muvozanatsiz plazma bo‘lib, bunda elektron harorati Te og‘ir zarrachalarning Tj harorati bilan bir xil bo‘lmaydi.PECVD texnologiyasida plazmaning asosiy vazifasi kimyoviy faol ionlar va erkin radikallarni ishlab chiqarishdir.Ushbu ionlar va erkin radikallar gaz fazasida boshqa ionlar, atomlar va molekulalar bilan reaksiyaga kirishadi yoki substrat yuzasida panjara shikastlanishiga va kimyoviy reaktsiyalarga olib keladi va faol materialning chiqishi elektron zichligi, reaktiv konsentratsiyasi va rentabellik koeffitsientiga bog'liq.Boshqacha qilib aytganda, faol moddaning chiqishi elektr maydon kuchiga, gaz bosimiga va to'qnashuv vaqtidagi zarrachalarning o'rtacha erkin diapazoniga bog'liq.Plazmadagi reaktiv gaz yuqori energiyali elektronlarning to'qnashuvi tufayli dissotsiatsiyalanganligi sababli, kimyoviy reaksiyaning faollashuv to'sig'ini engib o'tish va reaktiv gazning haroratini kamaytirish mumkin.PECVD va an'anaviy CVD o'rtasidagi asosiy farq shundaki, kimyoviy reaktsiyaning termodinamik tamoyillari boshqacha.Plazmadagi gaz molekulalarining dissotsiatsiyasi selektiv emas, shuning uchun PECVD tomonidan yotqizilgan plyonka qatlami an'anaviy CVDdan butunlay farq qiladi.PECVD tomonidan ishlab chiqarilgan faza tarkibi muvozanatsiz noyob bo'lishi mumkin va uning shakllanishi endi muvozanat kinetikasi bilan cheklanmaydi.Eng tipik plyonka qatlami amorf holatdir.
PECVD xususiyatlari
(1) past cho'kma harorati.
(2) Membrananing / asosiy materialning chiziqli kengayish koeffitsientining mos kelmasligi natijasida yuzaga keladigan ichki stressni kamaytiring.
(3) Cho'kma darajasi nisbatan yuqori, ayniqsa past haroratli cho'kma, bu amorf va mikrokristalli plyonkalarni olish uchun qulaydir.
PECVD ning past haroratli jarayoni tufayli termal shikastlanish kamayishi mumkin, plyonka qatlami va substrat moddasi o'rtasidagi o'zaro diffuziya va reaktsiyani kamaytirish va h.k. qayta ishlash uchun.Ultra keng miqyosli integral mikrosxemalarni (VLSI, ULSI) ishlab chiqarish uchun PECVD texnologiyasi Al elektrod simlari hosil bo'lgandan so'ng oxirgi himoya plyonkasi sifatida silikon nitrid plyonkasini (SiN) hosil qilishda muvaffaqiyatli qo'llaniladi, shuningdek tekislash va qatlamlararo izolyatsiya sifatida silikon oksidli plyonka hosil bo'lishi.Yupqa plyonkali qurilmalar sifatida PECVD texnologiyasi, shuningdek, faol matritsa usulida substrat sifatida shishadan foydalangan holda LCD displeylar va boshqalar uchun nozik plyonkali tranzistorlar (TFT) ishlab chiqarishda muvaffaqiyatli qo'llanildi.Integral mikrosxemalar kengroq miqyosda va yuqori integratsiyalashuvda va aralash yarimo'tkazgich qurilmalaridan keng foydalanish bilan PECVD past harorat va yuqori elektron energiya jarayonlarida bajarilishi kerak.Ushbu talabni qondirish uchun past haroratlarda yuqori tekislik plyonkalarini sintez qila oladigan texnologiyalar ishlab chiqilishi kerak.SiN va SiOx plyonkalari ECR plazmasi va spiral plazma bilan yangi plazma kimyoviy bug'larini cho'ktirish (PCVD) texnologiyasidan foydalangan holda keng qamrovli o'rganildi va katta hajmdagi integral mikrosxemalar va boshqalar uchun qatlamlararo izolyatsiya plyonkalaridan foydalanishda amaliy darajaga yetdi.
Yuborilgan vaqt: 2022 yil 08-noyabr