በፕላዝማ የተሻሻለ የኬሚካል ትነት ክምችት

የፕላዝማ ባህሪያት
የፕላዝማ ባህሪ በፕላዝማ የተሻሻለ የኬሚካል ትነት ክምችት ውስጥ በፕላዝማ ውስጥ ባሉት ኤሌክትሮኖች ኪኔቲክ ኃይል ላይ የተመሰረተ ሲሆን ይህም በጋዝ ደረጃ ውስጥ ያሉትን ኬሚካላዊ ግብረመልሶች ለማነቃቃት ነው። ፕላዝማ የአዮኖች፣ የኤሌክትሮኖች፣ የገለልተኛ አቶሞች እና ሞለኪውሎች ስብስብ ስለሆነ በማክሮስኮፒክ ደረጃ በኤሌክትሪክ ገለልተኛ ነው። በፕላዝማ ውስጥ ከፍተኛ መጠን ያለው ኃይል በፕላዝማ ውስጣዊ ኃይል ውስጥ ይከማቻል። ፕላዝማ መጀመሪያ ላይ ወደ ሙቅ ፕላዝማ እና ቀዝቃዛ ፕላዝማ ይከፈላል። በPECVD ስርዓት ውስጥ ዝቅተኛ ግፊት ባለው የጋዝ ፈሳሽ የሚፈጠር ቀዝቃዛ ፕላዝማ ነው። ይህ ፕላዝማ ከጥቂት መቶ ፓ በታች ባለው ዝቅተኛ ግፊት ፈሳሽ የሚመነጨው ሚዛናዊ ያልሆነ የጋዝ ፕላዝማ ነው።
የዚህ ፕላዝማ ባህሪ እንደሚከተለው ነው-
(1) የኤሌክትሮኖች እና የአየኖች መደበኛ ያልሆነ የሙቀት እንቅስቃሴ ከታቀደው እንቅስቃሴያቸው ይበልጣል።
(2) የአዮኒዜሽን ሂደቱ በዋናነት የሚከሰተው ፈጣን ኤሌክትሮኖች ከጋዝ ሞለኪውሎች ጋር በመጋጨት ነው።
(3) የኤሌክትሮኖች አማካይ የሙቀት እንቅስቃሴ ኃይል እንደ ሞለኪውሎች፣ አቶሞች፣ አየኖች እና ነጻ ራዲካልስ ካሉ ከባድ ቅንጣቶች ከ1 እስከ 2 ቅደም ተከተሎች ከፍ ያለ ነው።
(4) የኤሌክትሮኖች እና የከባድ ቅንጣቶች ግጭት በኋላ የሚደርሰው የኃይል ብክነት በግጭቶች መካከል ካለው የኤሌክትሪክ መስክ ሊካስ ይችላል።
ዝቅተኛ የሙቀት መጠን የሌለው ፕላዝማ በትንሽ መለኪያዎች መለየት አስቸጋሪ ነው፣ ምክንያቱም በPECVD ስርዓት ውስጥ ዝቅተኛ የሙቀት መጠን የሌለው ፕላዝማ ስለሆነ፣ የኤሌክትሮን የሙቀት መጠን Te ከከባድ ቅንጣቶች የሙቀት መጠን TJ ጋር ተመሳሳይ አይደለም። በPECVD ቴክኖሎጂ፣ የፕላዝማው ዋና ተግባር በኬሚካላዊ ንቁ አየኖች እና ፍሪ-ራዲካልስ ማምረት ነው። እነዚህ አየኖች እና ፍሪ-ራዲካልስ በጋዝ ደረጃ ውስጥ ከሌሎች አየኖች፣ አቶሞች እና ሞለኪውሎች ጋር ምላሽ ይሰጣሉ ወይም በንጥረ ነገር ወለል ላይ የላቲስ ጉዳት እና የኬሚካል ግብረመልሶችን ያስከትላሉ፣ እና የንቁ ቁስ ምርት የኤሌክትሮን ጥግግት፣ የሪአክታንት ክምችት እና የምርታማነት ኮፊሸንት ተግባር ነው። በሌላ አነጋገር፣ የንቁ ቁስ ምርት የሚወሰነው በግጭት ጊዜ በኤሌክትሪክ መስክ ጥንካሬ፣ በጋዝ ግፊት እና በአማካይ የንጥረ ነገሮች ነፃ ክልል ላይ ነው። በፕላዝማ ውስጥ ያለው ሪአክታንት ጋዝ በከፍተኛ ኃይል ኤሌክትሮኖች ግጭት ምክንያት ስለሚለያይ፣ የኬሚካል ግብረመልሱ የማግበር እንቅፋት ሊወገድ እና የሪአክታንት ጋዝ የሙቀት መጠን ሊቀንስ ይችላል። በPECVD እና በተለመደው CVD መካከል ያለው ዋና ልዩነት የኬሚካል ግብረመልሱ ቴርሞዳይናሚክ መርሆዎች የተለያዩ መሆናቸው ነው። በፕላዝማ ውስጥ የጋዝ ሞለኪውሎች መበታተን ምርጫ የሌለው ስለሆነ በPECVD የተቀመጠው የፊልም ንብርብር ከተለመደው CVD ፈጽሞ የተለየ ነው። በPECVD የሚመረተው የደረጃ ቅንብር ልዩ ያልሆነ ሚዛን ላይሆን ይችላል፣ እና ምስረታው ከአሁን በኋላ በሚዛናዊነት ኪነቲክስ የተገደበ አይደለም። በጣም የተለመደው የፊልም ንብርብር አሞርፎስ ሁኔታ ነው።

የPECVD ባህሪያት
(1) ዝቅተኛ የማስቀመጫ ሙቀት።
(2) የሽፋን/የመሠረት ቁሱ መስመራዊ የማስፋፊያ ኮፊሸንት አለመመጣጠን የሚፈጠረውን ውስጣዊ ውጥረት ይቀንሱ።
(3) የመቀመጫው መጠን በአንጻራዊነት ከፍተኛ ነው፣ በተለይም ዝቅተኛ የሙቀት መጠን መከማቸት፣ ይህም አሞርፎስ እና ማይክሮክሪስታሊን ፊልሞችን ለማግኘት ምቹ ነው።

በ PECVD ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ሂደት ምክንያት የሙቀት ጉዳት ሊቀንስ ይችላል፣ በፊልም ንብርብር እና በንጣፍ ቁሳቁስ መካከል ያለው የጋራ ስርጭት እና ምላሽ ሊቀንስ ይችላል፣ ወዘተ.፣ ስለዚህ ኤሌክትሮኒክ ክፍሎች ከመሠራታቸው በፊት ወይም እንደገና ለመስራት በሚያስፈልግ ምክንያት ሊሸፈኑ ይችላሉ። እጅግ በጣም ትልቅ መጠን ያላቸው የተቀናጁ ወረዳዎችን (VLSI፣ ULSI) ለማምረት፣ የ PECVD ቴክኖሎጂ የአል ኤሌክትሮድ ሽቦ ከተመሠረተ በኋላ እንደ የመጨረሻ መከላከያ ፊልም የሲሊኮን ናይትሬድ ፊልም (SiN) እንዲፈጠር በተሳካ ሁኔታ ይተገበራል፣ እንዲሁም ጠፍጣፋ እና የሲሊኮን ኦክሳይድ ፊልም እንደ ኢንተርላይን ኢንሱሌሽን እንዲፈጠር ያደርጋል። እንደ ቀጭን ፊልም መሳሪያዎች፣ የ PECVD ቴክኖሎጂ ለኤልሲዲ ማሳያዎች ወዘተ ቀጭን ፊልም ትራንዚስተሮች (TFTs) ለማምረት በተሳካ ሁኔታ ተግባራዊ ሆኗል፣ በመስታወት ውስጥ እንደ ንጣፍ በመጠቀም። የተቀናጁ ወረዳዎች ወደ ትልቅ ልኬት እና ከፍተኛ ውህደት በማዳበር እና የተዋሃዱ ሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎችን በስፋት በመጠቀም፣ PECVD በዝቅተኛ የሙቀት መጠን እና በከፍተኛ የኤሌክትሮን የኃይል ሂደቶች መከናወን አለበት። ይህንን መስፈርት ለማሟላት፣ በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ከፍተኛ ጠፍጣፋ ፊልሞችን ማዋሃድ የሚችሉ ቴክኖሎጂዎች መዘጋጀት አለባቸው። የሲኤን እና የሲኦክስ ፊልሞች በኤሲአር ፕላዝማ እና በሄሊካል ፕላዝማ አዲስ የፕላዝማ ኬሚካል ትነት ማስቀመጫ (PCVD) ቴክኖሎጂ በመጠቀም በስፋት ጥናት ተደርጎባቸዋል፣ እና ለትላልቅ መጠን የተቀናጁ ወረዳዎች ወዘተ. በንጣፍ መከላከያ ፊልሞች አጠቃቀም ረገድ ተግባራዊ ደረጃ ላይ ደርሰዋል።