Plasma-fersterke gemyske dampôfsetting

Plasma-eigenskippen
De aard fan plasma yn plasma-fersterke gemyske dampôfsetting is dat it fertrout op 'e kinetyske enerzjy fan 'e elektroanen yn it plasma om de gemyske reaksjes yn 'e gasfaze te aktivearjen. Om't plasma in samling fan ioanen, elektroanen, neutrale atomen en molekulen is, is it elektrysk neutraal op makroskopysk nivo. Yn in plasma wurdt in grutte hoemannichte enerzjy opslein yn 'e ynterne enerzjy fan it plasma. Plasma wurdt oarspronklik ferdield yn hjit plasma en kâld plasma. Yn it PECVD-systeem is it kâld plasma dat foarme wurdt troch lege druk gasûntlading. Dit plasma produsearre troch in lege druk ûntlading ûnder in pear hûndert Pa is in net-lykwichtsgasplasma.
De aard fan dit plasma is as folget:
(1) Unregelmjittige termyske beweging fan elektroanen en ioanen giet fierder as harren rjochte beweging.
(2) It ionisaasjeproses wurdt benammen feroarsake troch de botsing fan rappe elektroanen mei gasmolekulen.
(3) De gemiddelde termyske bewegingsenerzjy fan elektroanen is 1 oant 2 oarders fan grutte heger as dy fan swiere dieltsjes, lykas molekulen, atomen, ioanen en frije radikalen.
(4) It enerzjyferlies nei de botsing fan elektroanen en swiere dieltsjes kin kompensearre wurde troch it elektryske fjild tusken botsingen.
It is lestich om in leechtemperatuer net-lykwichtsplasma te karakterisearjen mei in lyts oantal parameters, om't it in leechtemperatuer net-lykwichtsplasma is yn in PECVD-systeem, wêrby't de elektrontemperatuer Te net itselde is as de temperatuer Tj fan 'e swiere dieltsjes. Yn PECVD-technology is de primêre funksje fan it plasma it produsearjen fan gemysk aktive ioanen en frije radikalen. Dizze ioanen en frije radikalen reagearje mei oare ioanen, atomen en molekulen yn 'e gasfaze of feroarsaakje roosterskea en gemyske reaksjes op it substraatoerflak, en de opbringst fan aktyf materiaal is in funksje fan elektrondichtheid, reaktantkonsintraasje en opbringstkoëffisjint. Mei oare wurden, de opbringst fan aktyf materiaal hinget ôf fan 'e elektryske fjildsterkte, gasdruk en it gemiddelde frije berik fan 'e dieltsjes op it momint fan botsing. As it reaktantgas yn it plasma dissosiearret troch de botsing fan hege-enerzjy-elektronen, kin de aktivearringsbarriêre fan 'e gemyske reaksje oerwûn wurde en kin de temperatuer fan it reaktantgas fermindere wurde. It wichtichste ferskil tusken PECVD en konvinsjonele CVD is dat de termodynamyske prinsipes fan 'e gemyske reaksje oars binne. De dissosiaasje fan gasmolekulen yn it plasma is net-selektyf, sadat de filmlaach dy't troch PECVD ôfset wurdt folslein oars is as konvinsjonele CVD. De fazekomposysje produsearre troch PECVD kin net-lykwichtsunyk wêze, en de foarming dêrfan wurdt net langer beheind troch de lykwichtskinetika. De meast typyske filmlaach is yn in amorfe steat.

PECVD-funksjes
(1) Lege ôfsettingstemperatuer.
(2) Ferminderje de ynterne spanning feroarsake troch de ferskillen tusken de lineêre útwreidingskoëffisjint fan it membraan/basismateriaal.
(3) De ôfsettingssnelheid is relatyf heech, benammen ôfsetting by lege temperatuer, wat geunstich is foar it krijen fan amorfe en mikrokristallijne films.

Troch it lege temperatuerproses fan PECVD kin termyske skea wurde fermindere, ûnderlinge diffúzje en reaksje tusken de filmlaach en it substraatmateriaal kinne wurde fermindere, ensfh., sadat elektroanyske komponinten wurde coated sawol foardat se makke wurde as fanwegen de needsaak foar opnij bewurking. Foar de fabrikaazje fan ultra-grutskalige yntegreare circuits (VLSI, ULSI) is PECVD-technology mei súkses tapast op 'e foarming fan silisiumnitridefilm (SiN) as de definitive beskermjende film nei de foarming fan Al-elektrodebedrading, lykas it plat meitsjen en de foarming fan silisiumoksidefilm as tuskenlaachisolaasje. As tinne-film-apparaten is PECVD-technology ek mei súkses tapast op 'e fabrikaazje fan tinne-filmtransistors (TFT's) foar LCD-displays, ensfh., mei glês as substraat yn 'e aktive matrixmetoade. Mei de ûntwikkeling fan yntegreare circuits op gruttere skaal en hegere yntegraasje en it wiidferspraat gebrûk fan gearstalde healgeleiderapparaten, moat PECVD wurde útfierd by legere temperatueren en prosessen mei hegere elektronenerzjy. Om oan dizze eask te foldwaan, moatte technologyen wurde ûntwikkele dy't films mei hegere flakheid by legere temperatueren kinne synthetisearje. De SiN- en SiOx-films binne wiidweidich bestudearre mei ECR-plasma en in nije plasma-gemyske dampôfsettingstechnology (PCVD) mei in helikaal plasma, en hawwe in praktysk nivo berikt yn it gebrûk fan tuskenlaach-isolaasjefilms foar gruttere yntegreare sirkwy's, ensfh.