Pwopriyete plasma yo
Natirèl plasma nan depo vapè chimik ranfòse pa plasma se ke li depann sou enèji sinetik elektwon ki nan plasma a pou aktive reyaksyon chimik yo nan faz gaz la. Piske plasma a se yon koleksyon iyon, elektwon, atòm ak molekil net, li elektrikman net nan nivo makroskopik la. Nan yon plasma, yon gwo kantite enèji estoke nan enèji entèn plasma a. Plasma a divize okòmansman an plasma cho ak plasma frèt. Nan sistèm PECVD a, li se plasma frèt ki fòme pa yon egzeyat gaz anba ba presyon. Plasma sa a ki pwodui pa yon egzeyat ba presyon anba kèk santèn Pa se yon plasma gaz ki pa an ekilib.
Jan plasma sa a ye a se jan sa a:
(1) Mouvman tèmik iregilye elektwon ak iyon yo depase mouvman dirije yo a.
(2) Pwosesis iyonizasyon li an koze sitou pa kolizyon elektwon rapid yo ak molekil gaz yo.
(3) Enèji mouvman tèmik elektwon yo an mwayèn 1 a 2 lòd mayitid pi wo pase sa ki nan patikil lou yo, tankou molekil, atòm, iyon ak radikal lib.
(4) Yo ka konpanse pèt enèji apre kolizyon elektwon ak patikil lou yo grasa chan elektrik ki genyen ant kolizyon yo.
Li difisil pou karakterize yon plasma ki pa an ekilib nan tanperati ki ba ak yon ti kantite paramèt, paske li se yon plasma ki pa an ekilib nan tanperati ki ba nan yon sistèm PECVD, kote tanperati elektwon Te a pa menm ak tanperati Tj patikil lou yo. Nan teknoloji PECVD, fonksyon prensipal plasma a se pwodui iyon chimikman aktif ak radikal lib. Iyon ak radikal lib sa yo reyaji ak lòt iyon, atòm ak molekil nan faz gaz la oswa lakòz domaj nan rezo a ak reyaksyon chimik sou sifas substra a, epi sede materyèl aktif la se yon fonksyon dansite elektwon, konsantrasyon reyaktif ak koyefisyan sede. Nan lòt mo, sede materyèl aktif la depann de fòs chan elektrik la, presyon gaz la, ak mwayèn ranje lib patikil yo nan moman kolizyon an. Kòm gaz reyaktif nan plasma a disosye akòz kolizyon elektwon ki gen gwo enèji, baryè aktivasyon reyaksyon chimik la ka simonte epi tanperati gaz reyaktif la ka redwi. Diferans prensipal ant PECVD ak CVD konvansyonèl la se ke prensip tèmodinamik reyaksyon chimik la diferan. Disosyasyon molekil gaz yo nan plasma a pa selektif, kidonk kouch fim ki depoze pa PECVD a konplètman diferan de CVD konvansyonèl la. Konpozisyon faz ki pwodui pa PECVD a ka inik nan yon eta ki pa an ekilib, epi fòmasyon li pa limite ankò pa sinetik ekilib la. Kouch fim ki pi tipik la se nan eta amorf.
Karakteristik PECVD yo
(1) Tanperati depo ki ba.
(2) Redui estrès entèn ki koze pa move matche koyefisyan ekspansyon lineyè manbràn/materyèl baz la.
(3) To depozisyon an relativman wo, sitou depozisyon nan tanperati ki ba, ki fezab pou jwenn fim amorf ak mikrokristalin.
Akòz pwosesis PECVD a ki fèt nan tanperati ki ba, domaj tèmik ka redwi, difizyon mityèl ak reyaksyon ant kouch fim nan ak materyèl substrat la ka redwi, elatriye, pou konpozan elektwonik yo ka kouvri anvan yo fabrike oswa akòz bezwen pou retravay. Pou fabrike sikui entegre ultra-gwo echèl (VLSI, ULSI), teknoloji PECVD aplike avèk siksè nan fòmasyon fim nitrid Silisyòm (SiN) kòm fim pwoteksyon final la apre fòmasyon fil elektrik elektwòd Al la, osi byen ke aplatisman ak fòmasyon fim oksid Silisyòm kòm izolasyon entèkouch. Kòm aparèy fim mens, teknoloji PECVD te aplike avèk siksè tou nan fabrike tranzistò fim mens (TFT) pou ekran LCD, elatriye, lè l sèvi avèk vè kòm substrat nan metòd matris aktif la. Avèk devlopman sikui entegre nan pi gwo echèl ak pi gwo entegrasyon ak itilizasyon laj aparèy semi-kondiktè konpoze, PECVD oblije fèt nan pwosesis tanperati ki pi ba ak enèji elektwon ki pi wo. Pou satisfè egzijans sa a, yo dwe devlope teknoloji ki ka sentetize fim ki pi plat nan tanperati ki pi ba. Yo te etidye fim SiN ak SiOx yo anpil lè l sèvi avèk plasma ECR ak yon nouvo teknoloji depo chimik vapè plasma (PCVD) ak yon plasma elikoidal, e yo te rive nan yon nivo pratik nan itilizasyon fim izolasyon entèkouch pou sikui entegre sou pi gwo echèl, elatriye.
Dat piblikasyon: 8 novanm 2022