Plasma eienskappe
Die aard van plasma in plasma-versterkte chemiese dampneerlegging is dat dit staatmaak op die kinetiese energie van die elektrone in die plasma om die chemiese reaksies in die gasfase te aktiveer.Aangesien plasma 'n versameling van ione, elektrone, neutrale atome en molekules is, is dit elektries neutraal op die makroskopiese vlak.In 'n plasma word 'n groot hoeveelheid energie in die interne energie van die plasma gestoor.Plasma word oorspronklik in warm plasma en koue plasma verdeel.in PECVD-stelsel is dit koue plasma wat deur laedrukgasontlading gevorm word.Hierdie plasma wat geproduseer word deur 'n lae druk ontlading onder 'n paar honderd Pa is 'n nie-ewewig gas plasma.
Die aard van hierdie plasma is soos volg:
(1) Onreëlmatige termiese beweging van elektrone en ione oorskry hul gerigte beweging.
(2) Die ionisasieproses daarvan word hoofsaaklik veroorsaak deur die botsing van vinnige elektrone met gasmolekules.
(3) Die gemiddelde termiese bewegingsenergie van elektrone is 1 tot 2 ordes van grootte hoër as dié van swaar deeltjies, soos molekules, atome, ione en vrye radikale.
(4) Die energieverlies na die botsing van elektrone en swaar deeltjies kan uit die elektriese veld tussen botsings vergoed word.
Dit is moeilik om 'n lae-temperatuur nie-ewewig plasma met 'n klein aantal parameters te karakteriseer, want dit is 'n lae temperatuur nie-ewewig plasma in 'n PECVD sisteem, waar die elektron temperatuur Te nie dieselfde is as die temperatuur Tj van die swaar deeltjies nie.In PECVD-tegnologie is die primêre funksie van die plasma om chemies aktiewe ione en vrye radikale te produseer.Hierdie ione en vrye radikale reageer met ander ione, atome en molekules in die gasfase of veroorsaak roosterskade en chemiese reaksies op die substraatoppervlak, en die opbrengs van aktiewe materiaal is 'n funksie van elektrondigtheid, reaktantkonsentrasie en opbrengskoëffisiënt.Met ander woorde, die opbrengs van aktiewe materiaal hang af van die elektriese veldsterkte, gasdruk en die gemiddelde vrye omvang van die deeltjies ten tyde van die botsing.Soos die reaktantgas in die plasma dissosieer as gevolg van die botsing van hoë-energie elektrone, kan die aktiveringsversperring van die chemiese reaksie oorkom word en die temperatuur van die reaktantgas kan verlaag word.Die belangrikste verskil tussen PECVD en konvensionele CVD is dat die termodinamiese beginsels van die chemiese reaksie verskil.Die dissosiasie van gasmolekules in die plasma is nie-selektief, dus is die filmlaag wat deur PECVD neergelê word, heeltemal anders as konvensionele CVD.Die fasesamestelling wat deur PECVD geproduseer word, kan nie-ewewig uniek wees, en die vorming daarvan word nie meer beperk deur die ewewigskinetika nie.Die mees tipiese filmlaag is amorfe toestand.
PECVD kenmerke
(1) Lae neerslagtemperatuur.
(2) Verminder die interne spanning wat veroorsaak word deur die wanpassing van die lineêre uitsettingskoëffisiënt van die membraan/basismateriaal.
(3) Die neerslagtempo is relatief hoog, veral laetemperatuurafsetting, wat bevorderlik is vir die verkryging van amorfe en mikrokristallyne films.
As gevolg van die lae temperatuur proses van PECVD, kan termiese skade verminder word, wedersydse diffusie en reaksie tussen die filmlaag en substraatmateriaal kan verminder word, ens., sodat elektroniese komponente bedek kan word beide voordat dit gemaak word of as gevolg van die behoefte vir herwerk.Vir die vervaardiging van ultragrootskaalse geïntegreerde stroombane (VLSI, ULSI), word PECVD-tegnologie suksesvol toegepas op die vorming van silikonnitriedfilm (SiN) as die finale beskermende film na die vorming van Al-elektrodebedrading, sowel as afplatting en die vorming van silikonoksiedfilm as tussenlaagisolasie.As dunfilmtoestelle is PECVD-tegnologie ook suksesvol toegepas op die vervaardiging van dunfilmtransistors (TFT's) vir LCD-skerms, ens., met behulp van glas as die substraat in die aktiewe matriksmetode.Met die ontwikkeling van geïntegreerde stroombane op groter skaal en hoër integrasie en die wye gebruik van saamgestelde halfgeleiertoestelle, word vereis dat PECVD by laer temperatuur en hoër elektronenergieprosesse uitgevoer word.Om aan hierdie vereiste te voldoen, moet tegnologieë ontwikkel word wat films met hoër vlakheid by laer temperature kan sintetiseer.Die SiN- en SiOx-films is omvattend bestudeer deur gebruik te maak van ECR-plasma en 'n nuwe plasma chemiese dampneerslag (PCVD) tegnologie met 'n heliese plasma, en het 'n praktiese vlak bereik in die gebruik van tussenlaag isolasie films vir groter skaal geïntegreerde stroombane, ens.
Postyd: Nov-08-2022