Deposisi uap kimia sing ditingkatake plasma

Sifat plasma
Sifat plasma ing deposisi uap kimia sing ditingkatake plasma yaiku gumantung marang energi kinetik elektron ing plasma kanggo ngaktifake reaksi kimia ing fase gas. Amarga plasma minangka kumpulan ion, elektron, atom netral, lan molekul, mula sacara listrik netral ing tingkat makroskopik. Ing plasma, akeh energi sing disimpen ing energi internal plasma. Plasma wiwitane dipérang dadi plasma panas lan plasma adhem. Ing sistem PECVD, plasma adhem sing dibentuk dening debit gas tekanan rendah. Plasma iki sing diasilake dening debit tekanan rendah ing ngisor sawetara atus Pa minangka plasma gas non-keseimbangan.
Sifat plasma iki kaya ing ngisor iki:
(1) Gerakan termal elektron lan ion sing ora teratur ngluwihi gerakan sing diarahake.
(2) Proses ionisasi utamane disebabake dening tabrakan elektron cepet karo molekul gas.
(3) Energi gerakan termal rata-rata elektron 1 nganti 2 urutan gedhene luwih dhuwur tinimbang partikel abot, kayata molekul, atom, ion, lan radikal bebas.
(4) Mundhut energi sawisé tabrakan elektron lan partikel abot bisa dikompensasi saka medan listrik ing antarane tabrakan.
Angel kanggo njlèntrèhaké plasma nonekuilibrium suhu cendhèk kanthi sawetara parameter sing sithik, amarga iki minangka plasma nonekuilibrium suhu cendhèk ing sistem PECVD, ing ngendi suhu elektron Te ora padha karo suhu Tj partikel abot. Ing teknologi PECVD, fungsi utama plasma yaiku ngasilake ion aktif sacara kimia lan radikal bebas. Ion lan radikal bebas iki reaksi karo ion, atom, lan molekul liyané ing fase gas utawa nyebabake kerusakan kisi lan reaksi kimia ing permukaan substrat, lan asil bahan aktif minangka fungsi saka kapadhetan elektron, konsentrasi reaktan, lan koefisien asil. Kanthi tembung liya, asil bahan aktif gumantung saka kekuatan medan listrik, tekanan gas, lan rentang bebas rata-rata partikel nalika tabrakan. Nalika gas reaktan ing plasma disosiasi amarga tabrakan elektron energi dhuwur, alangan aktivasi reaksi kimia bisa diatasi lan suhu gas reaktan bisa dikurangi. Bentenane utama antarane PECVD lan CVD konvensional yaiku prinsip termodinamika reaksi kimia beda. Disosiasi molekul gas ing plasma ora selektif, mula lapisan film sing diendapke dening PECVD beda banget karo CVD konvensional. Komposisi fase sing diasilake dening PECVD bisa uga ora seimbang, lan pembentukane ora diwatesi maneh dening kinetika keseimbangan. Lapisan film sing paling khas yaiku kahanan amorf.

Fitur-fitur PECVD
(1) Suhu deposisi sing endhek.
(2) Ngurangi tekanan internal sing disebabake dening ketidakcocokan koefisien ekspansi linier saka membran/bahan dasar.
(3) Tingkat deposisi relatif dhuwur, utamane deposisi suhu rendah, sing kondusif kanggo entuk film amorf lan mikrokristalin.

Amarga proses suhu rendah PECVD, kerusakan termal bisa dikurangi, difusi timbal balik lan reaksi antarane lapisan film lan bahan substrat bisa dikurangi, lan liya-liyane, supaya komponen elektronik bisa dilapisi sadurunge digawe utawa amarga butuh pengerjaan ulang. Kanggo manufaktur sirkuit terpadu skala ultra-gedhe (VLSI, ULSI), teknologi PECVD kasil diterapake kanggo mbentuk film silikon nitrida (SiN) minangka film pelindung pungkasan sawise mbentuk kabel elektroda Al, uga perataan lan pembentukan film silikon oksida minangka insulasi antar lapisan. Minangka piranti film tipis, teknologi PECVD uga wis kasil diterapake kanggo nggawe transistor film tipis (TFT) kanggo layar LCD, lan liya-liyane, nggunakake kaca minangka substrat ing metode matriks aktif. Kanthi pangembangan sirkuit terpadu menyang skala sing luwih gedhe lan integrasi sing luwih dhuwur lan panggunaan piranti semikonduktor senyawa sing akeh, PECVD kudu ditindakake ing suhu sing luwih murah lan proses energi elektron sing luwih dhuwur. Kanggo nyukupi syarat iki, teknologi sing bisa nyintesis film kerataan sing luwih dhuwur ing suhu sing luwih murah kudu dikembangake. Film SiN lan SiOx wis ditliti kanthi ekstensif nggunakake plasma ECR lan teknologi deposisi uap kimia plasma (PCVD) anyar kanthi plasma heliks, lan wis tekan tingkat praktis ing panggunaan film insulasi antar lapisan kanggo sirkuit terpadu skala sing luwih gedhe, lan liya-liyane.