പ്ലാസ്മ മെച്ചപ്പെടുത്തിയ രാസ നീരാവി നിക്ഷേപം

പ്ലാസ്മ ഗുണങ്ങൾ
പ്ലാസ്മ മെച്ചപ്പെടുത്തിയ രാസ നീരാവി നിക്ഷേപത്തിലെ പ്ലാസ്മയുടെ സ്വഭാവം, വാതക ഘട്ടത്തിലെ രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾ സജീവമാക്കുന്നതിന് പ്ലാസ്മയിലെ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ഗതികോർജ്ജത്തെ ആശ്രയിക്കുന്നു എന്നതാണ്.പ്ലാസ്മ അയോണുകൾ, ഇലക്ട്രോണുകൾ, ന്യൂട്രൽ ആറ്റങ്ങൾ, തന്മാത്രകൾ എന്നിവയുടെ ഒരു ശേഖരമായതിനാൽ, അത് മാക്രോസ്കോപ്പിക് തലത്തിൽ വൈദ്യുതപരമായി നിഷ്പക്ഷമാണ്.ഒരു പ്ലാസ്മയിൽ, പ്ലാസ്മയുടെ ആന്തരിക ഊർജ്ജത്തിൽ വലിയ അളവിൽ ഊർജ്ജം ശേഖരിക്കപ്പെടുന്നു.പ്ലാസ്മയെ യഥാർത്ഥത്തിൽ ചൂടുള്ള പ്ലാസ്മ, തണുത്ത പ്ലാസ്മ എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു.PECVD സിസ്റ്റത്തിൽ ഇത് തണുത്ത പ്ലാസ്മയാണ്, ഇത് താഴ്ന്ന മർദ്ദത്തിലുള്ള വാതക ഡിസ്ചാർജ് വഴി രൂപം കൊള്ളുന്നു.ഏതാനും നൂറ് Pa താഴെയുള്ള താഴ്ന്ന മർദ്ദം ഡിസ്ചാർജ് ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഈ പ്ലാസ്മ ഒരു സന്തുലിതമല്ലാത്ത വാതക പ്ലാസ്മയാണ്.
ഈ പ്ലാസ്മയുടെ സ്വഭാവം ഇപ്രകാരമാണ്:
(1)ഇലക്ട്രോണുകളുടെയും അയോണുകളുടെയും ക്രമരഹിതമായ താപ ചലനം അവയുടെ ദിശയിലുള്ള ചലനത്തെ കവിയുന്നു.
(2) അതിന്റെ അയോണൈസേഷൻ പ്രക്രിയ പ്രധാനമായും വാതക തന്മാത്രകളുമായി ഫാസ്റ്റ് ഇലക്ട്രോണുകളുടെ കൂട്ടിയിടി മൂലമാണ് സംഭവിക്കുന്നത്.
(3) ഇലക്ട്രോണുകളുടെ ശരാശരി താപ ചലന ഊർജ്ജം തന്മാത്രകൾ, ആറ്റങ്ങൾ, അയോണുകൾ, ഫ്രീ റാഡിക്കലുകൾ തുടങ്ങിയ ഘനകണങ്ങളേക്കാൾ 1 മുതൽ 2 വരെ ഓർഡറുകൾ കൂടുതലാണ്.
(4) ഇലക്ട്രോണുകളുടെയും കനത്ത കണങ്ങളുടെയും കൂട്ടിയിടിക്ക് ശേഷമുള്ള ഊർജ്ജ നഷ്ടം കൂട്ടിയിടികൾക്കിടയിലുള്ള വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിൽ നിന്ന് നികത്താനാകും.
കുറഞ്ഞ താപനിലയുള്ള നോൺക്വിലിബ്രിയം പ്ലാസ്മയെ ചെറിയ അളവിലുള്ള പാരാമീറ്ററുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ചിത്രീകരിക്കുന്നത് ബുദ്ധിമുട്ടാണ്, കാരണം ഇത് ഒരു പിഇസിവിഡി സിസ്റ്റത്തിലെ താഴ്ന്ന താപനിലയുള്ള നോൺക്വിലിബ്രിയം പ്ലാസ്മയാണ്, ഇവിടെ ഇലക്ട്രോൺ താപനില Te ഭാരമുള്ള കണങ്ങളുടെ താപനില Tjക്ക് തുല്യമല്ല.PECVD സാങ്കേതികവിദ്യയിൽ, രാസപരമായി സജീവമായ അയോണുകളും ഫ്രീ റാഡിക്കലുകളും ഉത്പാദിപ്പിക്കുക എന്നതാണ് പ്ലാസ്മയുടെ പ്രാഥമിക പ്രവർത്തനം.ഈ അയോണുകളും ഫ്രീ റാഡിക്കലുകളും വാതക ഘട്ടത്തിലെ മറ്റ് അയോണുകൾ, ആറ്റങ്ങൾ, തന്മാത്രകൾ എന്നിവയുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു അല്ലെങ്കിൽ അടിവസ്ത്ര ഉപരിതലത്തിൽ ലാറ്റിസ് കേടുപാടുകൾക്കും രാസപ്രവർത്തനങ്ങൾക്കും കാരണമാകുന്നു, കൂടാതെ സജീവ വസ്തുക്കളുടെ വിളവ് ഇലക്ട്രോൺ സാന്ദ്രത, പ്രതിപ്രവർത്തന സാന്ദ്രത, വിളവ് ഗുണകം എന്നിവയുടെ പ്രവർത്തനമാണ്.മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, സജീവ വസ്തുക്കളുടെ വിളവ് വൈദ്യുത മണ്ഡലത്തിന്റെ ശക്തി, വാതക സമ്മർദ്ദം, കൂട്ടിയിടി സമയത്ത് കണങ്ങളുടെ ശരാശരി സ്വതന്ത്ര ശ്രേണി എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.ഉയർന്ന ഊർജ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ കൂട്ടിയിടി മൂലം പ്ലാസ്മയിലെ പ്രതിപ്രവർത്തന വാതകം വിഘടിക്കുന്നതിനാൽ, രാസപ്രവർത്തനത്തിന്റെ സജീവമാക്കൽ തടസ്സം മറികടക്കാനും പ്രതിപ്രവർത്തന വാതകത്തിന്റെ താപനില കുറയ്ക്കാനും കഴിയും.പിഇസിവിഡിയും പരമ്പരാഗത സിവിഡിയും തമ്മിലുള്ള പ്രധാന വ്യത്യാസം രാസപ്രവർത്തനത്തിന്റെ തെർമോഡൈനാമിക് തത്വങ്ങൾ വ്യത്യസ്തമാണ് എന്നതാണ്.പ്ലാസ്മയിലെ വാതക തന്മാത്രകളുടെ വിഘടനം നോൺ-സെലക്ടീവ് ആണ്, അതിനാൽ PECVD നിക്ഷേപിക്കുന്ന ഫിലിം പാളി പരമ്പരാഗത CVD യിൽ നിന്ന് തികച്ചും വ്യത്യസ്തമാണ്.PECVD നിർമ്മിക്കുന്ന ഘട്ടം ഘടന സന്തുലിതമല്ലാത്ത അദ്വിതീയമായിരിക്കാം, മാത്രമല്ല അതിന്റെ രൂപീകരണം സന്തുലിത ചലനാത്മകതയാൽ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല.ഏറ്റവും സാധാരണമായ ഫിലിം പാളി രൂപരഹിതമായ അവസ്ഥയാണ്.

PECVD സവിശേഷതകൾ
(1) കുറഞ്ഞ നിക്ഷേപ താപനില.
(2) മെംബ്രൺ/ബേസ് മെറ്റീരിയലിന്റെ ലീനിയർ എക്സ്പാൻഷൻ കോഫിഫിഷ്യന്റുമായി പൊരുത്തക്കേട് മൂലമുണ്ടാകുന്ന ആന്തരിക സമ്മർദ്ദം കുറയ്ക്കുക.
(3) ഡിപ്പോസിഷൻ നിരക്ക് താരതമ്യേന ഉയർന്നതാണ്, പ്രത്യേകിച്ച് താഴ്ന്ന താപനില നിക്ഷേപം, ഇത് രൂപരഹിതവും മൈക്രോക്രിസ്റ്റലിൻ ഫിലിമുകളും ലഭിക്കുന്നതിന് അനുയോജ്യമാണ്.

പി‌ഇ‌സി‌വി‌ഡിയുടെ താഴ്ന്ന താപനില പ്രക്രിയ കാരണം, താപ കേടുപാടുകൾ കുറയ്ക്കാനും ഫിലിം ലെയറും സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റ് മെറ്റീരിയലും തമ്മിലുള്ള പരസ്പര വ്യാപനവും പ്രതിപ്രവർത്തനവും കുറയ്ക്കാനും കഴിയും, അങ്ങനെ ഇലക്ട്രോണിക് ഘടകങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിന് മുമ്പോ അല്ലെങ്കിൽ ആവശ്യം മൂലമോ പൂശാൻ കഴിയും. പുനർനിർമ്മാണത്തിനായി.അൾട്രാ-ലാർജ് സ്കെയിൽ ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകളുടെ (VLSI, ULSI) നിർമ്മാണത്തിനായി, അൽ ഇലക്ട്രോഡ് വയറിംഗിന്റെ രൂപീകരണത്തിന് ശേഷമുള്ള അന്തിമ സംരക്ഷിത ഫിലിമായി സിലിക്കൺ നൈട്രൈഡ് ഫിലിം (SiN) രൂപീകരിക്കുന്നതിന് PECVD സാങ്കേതികവിദ്യ വിജയകരമായി പ്രയോഗിക്കുന്നു, അതുപോലെ തന്നെ പരന്നതും. ഇന്റർലേയർ ഇൻസുലേഷനായി സിലിക്കൺ ഓക്സൈഡ് ഫിലിമിന്റെ രൂപീകരണം.നേർത്ത-ഫിലിം ഉപകരണങ്ങൾ എന്ന നിലയിൽ, സജീവ മാട്രിക്സ് രീതിയിൽ ഗ്ലാസ് ഉപയോഗിച്ച് എൽസിഡി ഡിസ്പ്ലേകൾക്കായുള്ള നേർത്ത-ഫിലിം ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ (ടിഎഫ്ടികൾ) നിർമ്മിക്കുന്നതിനും PECVD സാങ്കേതികവിദ്യ വിജയകരമായി പ്രയോഗിച്ചു.സംയോജിത സർക്യൂട്ടുകൾ വലിയ തോതിലേക്കും ഉയർന്ന സംയോജനത്തിലേക്കും വികസിപ്പിച്ച് സംയുക്ത അർദ്ധചാലക ഉപകരണങ്ങളുടെ വ്യാപകമായ ഉപയോഗത്തോടെ, കുറഞ്ഞ താപനിലയിലും ഉയർന്ന ഇലക്ട്രോൺ ഊർജ്ജ പ്രക്രിയകളിലും PECVD നടത്തേണ്ടതുണ്ട്.ഈ ആവശ്യകത നിറവേറ്റുന്നതിനായി, താഴ്ന്ന ഊഷ്മാവിൽ ഉയർന്ന ഫ്ലാറ്റ്നസ് ഫിലിമുകൾ സമന്വയിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന സാങ്കേതികവിദ്യകൾ വികസിപ്പിക്കേണ്ടതുണ്ട്.SiN, SiOx ഫിലിമുകൾ ECR പ്ലാസ്മയും ഹെലിക്കൽ പ്ലാസ്മയുള്ള ഒരു പുതിയ പ്ലാസ്മ കെമിക്കൽ നീരാവി നിക്ഷേപം (PCVD) സാങ്കേതികവിദ്യയും ഉപയോഗിച്ച് വിപുലമായി പഠിക്കുകയും വലിയ തോതിലുള്ള ഇന്റഗ്രേറ്റഡ് സർക്യൂട്ടുകൾക്കായി ഇന്റർലേയർ ഇൻസുലേഷൻ ഫിലിമുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിൽ പ്രായോഗിക തലത്തിലെത്തുകയും ചെയ്തു.