Dyddodiad anwedd cemegol wedi'i wella gan plasma

Priodweddau plasma
Natur plasma mewn dyddodiad anwedd cemegol wedi'i wella gan plasma yw ei fod yn dibynnu ar egni cinetig yr electronau yn y plasma i actifadu'r adweithiau cemegol yn y cyfnod nwy. Gan fod plasma yn gasgliad o ïonau, electronau, atomau niwtral a moleciwlau, mae'n niwtral yn drydanol ar y lefel macrosgopig. Mewn plasma, mae llawer iawn o egni yn cael ei storio yn egni mewnol y plasma. Mae plasma wedi'i rannu'n wreiddiol yn plasma poeth a plasma oer. Yn y system PECVD mae'n plasma oer sy'n cael ei ffurfio gan ollyngiad nwy pwysedd isel. Mae'r plasma hwn a gynhyrchir gan ollyngiad pwysedd isel islaw ychydig gannoedd o Pa yn plasma nwy anghytbwys.
Mae natur y plasma hwn fel a ganlyn:
(1)Mae symudiad thermol afreolaidd electronau ac ïonau yn fwy na'u symudiad cyfeiriedig.
(2) Mae ei broses ïoneiddio yn cael ei hachosi'n bennaf gan wrthdrawiad electronau cyflym â moleciwlau nwy.
(3) Mae egni symudiad thermol cyfartalog electronau 1 i 2 orchymyn maint yn uwch na gronynnau trwm, fel moleciwlau, atomau, ïonau a radicalau rhydd.
(4) Gellir gwneud iawn am y golled ynni ar ôl gwrthdrawiad electronau a gronynnau trwm o'r maes trydan rhwng gwrthdrawiadau.
Mae'n anodd nodweddu plasma anghydbwysedd tymheredd isel gyda nifer fach o baramedrau, oherwydd ei fod yn plasma anghydbwysedd tymheredd isel mewn system PECVD, lle nad yw tymheredd yr electron Te yr un fath â thymheredd Tj y gronynnau trwm. Mewn technoleg PECVD, prif swyddogaeth y plasma yw cynhyrchu ïonau a radicalau rhydd sy'n gemegol weithredol. Mae'r ïonau a'r radicalau rhydd hyn yn adweithio ag ïonau, atomau a moleciwlau eraill yn y cyfnod nwy neu'n achosi difrod i'r dellt ac adweithiau cemegol ar wyneb y swbstrad, ac mae cynnyrch y deunydd gweithredol yn swyddogaeth o ddwysedd electronau, crynodiad yr adweithydd a chyfernod cynnyrch. Mewn geiriau eraill, mae cynnyrch y deunydd gweithredol yn dibynnu ar gryfder y maes trydanol, pwysedd y nwy, ac ystod rydd gyfartalog y gronynnau ar adeg y gwrthdrawiad. Wrth i'r nwy adweithydd yn y plasma ddatgysylltu oherwydd gwrthdrawiad electronau egni uchel, gellir goresgyn rhwystr actifadu'r adwaith cemegol a gellir lleihau tymheredd y nwy adweithydd. Y prif wahaniaeth rhwng PECVD a CVD confensiynol yw bod egwyddorion thermodynamig yr adwaith cemegol yn wahanol. Nid yw daduniad moleciwlau nwy yn y plasma yn ddetholus, felly mae'r haen ffilm a adneuwyd gan PECVD yn gwbl wahanol i CVD confensiynol. Gall cyfansoddiad y cyfnod a gynhyrchir gan PECVD fod yn unigryw o ran anghydbwysedd, ac nid yw ei ffurfiant bellach wedi'i gyfyngu gan gineteg yr ecwilibriwm. Yr haen ffilm fwyaf nodweddiadol yw'r haen ffilm gyflwr amorffaidd.

Nodweddion PECVD
(1) Tymheredd dyddodiad isel.
(2) Lleihau'r straen mewnol a achosir gan anghydweddiad cyfernod ehangu llinol y bilen/deunydd sylfaen.
(3) Mae'r gyfradd dyddodiad yn gymharol uchel, yn enwedig dyddodiad tymheredd isel, sy'n ffafriol i gael ffilmiau amorffaidd a microgrisialog.

Oherwydd y broses tymheredd isel o PECVD, gellir lleihau difrod thermol, gellir lleihau trylediad a'r adwaith cydfuddiannol rhwng yr haen ffilm a deunydd y swbstrad, ac ati, fel y gellir gorchuddio cydrannau electronig cyn iddynt gael eu gwneud neu oherwydd yr angen i ailweithio. Ar gyfer cynhyrchu cylchedau integredig ar raddfa fawr iawn (VLSI, ULSI), mae technoleg PECVD wedi'i chymhwyso'n llwyddiannus i ffurfio ffilm silicon nitrid (SiN) fel y ffilm amddiffynnol derfynol ar ôl ffurfio gwifrau electrod Al, yn ogystal â gwastadu a ffurfio ffilm silicon ocsid fel inswleiddio rhynghaen. Fel dyfeisiau ffilm denau, mae technoleg PECVD hefyd wedi'i chymhwyso'n llwyddiannus i gynhyrchu transistorau ffilm denau (TFTs) ar gyfer arddangosfeydd LCD, ac ati, gan ddefnyddio gwydr fel y swbstrad yn y dull matrics gweithredol. Gyda datblygiad cylchedau integredig i raddfa fwy ac integreiddio uwch a'r defnydd eang o ddyfeisiau lled-ddargludyddion cyfansawdd, mae angen perfformio PECVD ar brosesau tymheredd is ac ynni electron uwch. Er mwyn bodloni'r gofyniad hwn, mae technolegau a all syntheseiddio ffilmiau gwastadrwydd uwch ar dymheredd is i'w datblygu. Mae'r ffilmiau SiN a SiOx wedi cael eu hastudio'n helaeth gan ddefnyddio plasma ECR a thechnoleg dyddodiad anwedd cemegol plasma (PCVD) newydd gyda plasma heligol, ac maent wedi cyrraedd lefel ymarferol wrth ddefnyddio ffilmiau inswleiddio rhynghaen ar gyfer cylchedau integredig ar raddfa fwy, ac ati.