প্লাজমা বৈশিষ্ট্য
প্লাজমা-বর্ধিত রাসায়নিক বাষ্প জমাতে প্লাজমার প্রকৃতি হল গ্যাস পর্যায়ে রাসায়নিক বিক্রিয়া সক্রিয় করার জন্য এটি প্লাজমাতে ইলেকট্রনের গতিশক্তির উপর নির্ভর করে। যেহেতু প্লাজমা আয়ন, ইলেকট্রন, নিরপেক্ষ পরমাণু এবং অণুর সমষ্টি, তাই এটি ম্যাক্রোস্কোপিক স্তরে বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ। একটি প্লাজমাতে, প্লাজমার অভ্যন্তরীণ শক্তিতে প্রচুর পরিমাণে শক্তি সঞ্চিত হয়। প্লাজমা মূলত গরম প্লাজমা এবং ঠান্ডা প্লাজমাতে বিভক্ত। PECVD সিস্টেমে এটি ঠান্ডা প্লাজমা যা নিম্নচাপ গ্যাস নিঃসরণ দ্বারা গঠিত হয়। কয়েকশ Pa এর নিচে নিম্নচাপ নিঃসরণ দ্বারা উৎপাদিত এই প্লাজমা একটি ভারসাম্যহীন গ্যাস প্লাজমা।
এই প্লাজমার প্রকৃতি নিম্নরূপ:
(১) ইলেকট্রন এবং আয়নের অনিয়মিত তাপীয় গতি তাদের নির্দেশিত গতিকে ছাড়িয়ে যায়।
(২) এর আয়নীকরণ প্রক্রিয়া মূলত গ্যাস অণুর সাথে দ্রুত ইলেকট্রনের সংঘর্ষের ফলে ঘটে।
(৩) ইলেকট্রনের গড় তাপীয় গতিশক্তি ভারী কণা, যেমন অণু, পরমাণু, আয়ন এবং মুক্ত র্যাডিকেলের তুলনায় ১ থেকে ২ ক্রম বেশি।
(৪) ইলেকট্রন এবং ভারী কণার সংঘর্ষের পর শক্তির ক্ষতি সংঘর্ষের মধ্যে বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র থেকে পূরণ করা যেতে পারে।
কম তাপমাত্রার ভারসাম্যহীন প্লাজমাকে অল্প সংখ্যক প্যারামিটার দিয়ে চিহ্নিত করা কঠিন, কারণ এটি একটি PECVD সিস্টেমে একটি নিম্ন-তাপমাত্রার ভারসাম্যহীন প্লাজমা, যেখানে ইলেকট্রন তাপমাত্রা Te ভারী কণার তাপমাত্রা Tj এর মতো নয়। PECVD প্রযুক্তিতে, প্লাজমার প্রাথমিক কাজ হল রাসায়নিকভাবে সক্রিয় আয়ন এবং মুক্ত-র্যাডিক্যাল তৈরি করা। এই আয়ন এবং মুক্ত-র্যাডিক্যালগুলি গ্যাস পর্যায়ে অন্যান্য আয়ন, পরমাণু এবং অণুর সাথে বিক্রিয়া করে অথবা স্তর পৃষ্ঠে জালির ক্ষতি এবং রাসায়নিক বিক্রিয়ার কারণ হয় এবং সক্রিয় পদার্থের ফলন ইলেকট্রন ঘনত্ব, বিক্রিয়ক ঘনত্ব এবং ফলন সহগের একটি ফাংশন। অন্য কথায়, সক্রিয় পদার্থের ফলন সংঘর্ষের সময় বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র শক্তি, গ্যাস চাপ এবং কণার গড় মুক্ত পরিসরের উপর নির্ভর করে। যেহেতু উচ্চ-শক্তি ইলেকট্রনের সংঘর্ষের কারণে প্লাজমাতে বিক্রিয়ক গ্যাস বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়, রাসায়নিক বিক্রিয়ার সক্রিয়করণ বাধা অতিক্রম করা যায় এবং বিক্রিয়ক গ্যাসের তাপমাত্রা হ্রাস করা যায়। PECVD এবং প্রচলিত CVD এর মধ্যে প্রধান পার্থক্য হল রাসায়নিক বিক্রিয়ার তাপগতিগত নীতিগুলি ভিন্ন। প্লাজমাতে গ্যাস অণুগুলির বিয়োজন অ-নির্বাচনী, তাই PECVD দ্বারা জমা হওয়া ফিল্ম স্তরটি প্রচলিত CVD থেকে সম্পূর্ণ আলাদা। PECVD দ্বারা উৎপাদিত ফেজ গঠনটি ভারসাম্যহীন অনন্য হতে পারে এবং এর গঠন আর ভারসাম্য গতিবিদ্যা দ্বারা সীমাবদ্ধ নয়। সবচেয়ে সাধারণ ফিল্ম স্তর হল নিরাকার অবস্থা।
PECVD বৈশিষ্ট্য
(1) কম জমা তাপমাত্রা।
(২) ঝিল্লি/ভিত্তি উপাদানের রৈখিক সম্প্রসারণ সহগের অমিলের কারণে সৃষ্ট অভ্যন্তরীণ চাপ হ্রাস করুন।
(৩) জমার হার তুলনামূলকভাবে বেশি, বিশেষ করে কম তাপমাত্রায় জমা, যা নিরাকার এবং মাইক্রোক্রিস্টালাইন ফিল্ম পাওয়ার জন্য সহায়ক।
PECVD-এর নিম্ন তাপমাত্রা প্রক্রিয়ার কারণে, তাপীয় ক্ষতি হ্রাস করা যেতে পারে, ফিল্ম স্তর এবং সাবস্ট্রেট উপাদানের মধ্যে পারস্পরিক বিস্তার এবং প্রতিক্রিয়া হ্রাস করা যেতে পারে, ইত্যাদি, যাতে ইলেকট্রনিক উপাদানগুলি তৈরির আগে বা পুনর্নির্মাণের প্রয়োজনে উভয় ক্ষেত্রেই প্রলেপ দেওয়া যায়। অতি-বৃহৎ স্কেল ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট (VLSI, ULSI) তৈরির জন্য, PECVD প্রযুক্তি সফলভাবে Al ইলেকট্রোড ওয়্যারিং গঠনের পরে চূড়ান্ত প্রতিরক্ষামূলক ফিল্ম হিসাবে সিলিকন নাইট্রাইড ফিল্ম (SiN) গঠনে, পাশাপাশি সমতলকরণ এবং ইন্টারলেয়ার ইনসুলেশন হিসাবে সিলিকন অক্সাইড ফিল্ম গঠনে প্রয়োগ করা হয়েছে। পাতলা-ফিল্ম ডিভাইস হিসাবে, PECVD প্রযুক্তি LCD ডিসপ্লে ইত্যাদির জন্য পাতলা-ফিল্ম ট্রানজিস্টর (TFT) তৈরিতেও সফলভাবে প্রয়োগ করা হয়েছে, সক্রিয় ম্যাট্রিক্স পদ্ধতিতে সাবস্ট্রেট হিসাবে কাচ ব্যবহার করে। বৃহত্তর স্কেলে এবং উচ্চতর ইন্টিগ্রেশনে ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটগুলির বিকাশ এবং যৌগিক সেমিকন্ডাক্টর ডিভাইসগুলির ব্যাপক ব্যবহারের সাথে, PECVD কম তাপমাত্রা এবং উচ্চতর ইলেকট্রন শক্তি প্রক্রিয়ায় সম্পাদন করা প্রয়োজন। এই প্রয়োজনীয়তা পূরণের জন্য, কম তাপমাত্রায় উচ্চতর সমতলতা ফিল্ম সংশ্লেষণ করতে পারে এমন প্রযুক্তিগুলি বিকাশ করতে হবে। SiN এবং SiOx ফিল্মগুলি ECR প্লাজমা এবং একটি নতুন প্লাজমা রাসায়নিক বাষ্প জমা (PCVD) প্রযুক্তি ব্যবহার করে ব্যাপকভাবে অধ্যয়ন করা হয়েছে যার একটি হেলিকাল প্লাজমা রয়েছে এবং বৃহত্তর স্কেল ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট ইত্যাদির জন্য ইন্টারলেয়ার ইনসুলেশন ফিল্ম ব্যবহারের ক্ষেত্রে এটি একটি ব্যবহারিক স্তরে পৌঁছেছে।
পোস্টের সময়: নভেম্বর-০৮-২০২২