ପ୍ଲାଜମା ଗୁଣଧର୍ମ
ପ୍ଲାଜ୍ମା-ଉନ୍ନତ ରାସାୟନିକ ବାଷ୍ପ ଜମାରେ ପ୍ଲାଜ୍ମାର ପ୍ରକୃତି ହେଉଛି ଯେ ଏହା ଗ୍ୟାସ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାକୁ ସକ୍ରିୟ କରିବା ପାଇଁ ପ୍ଲାଜ୍ମାରେ ଥିବା ଇଲେକ୍ଟ୍ରନଗୁଡ଼ିକର ଗତିଜ ଶକ୍ତି ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ। ଯେହେତୁ ପ୍ଲାଜ୍ମା ଆୟନ, ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ, ନିରପେକ୍ଷ ପରମାଣୁ ଏବଂ ଅଣୁର ଏକ ସଂଗ୍ରହ, ଏହା ମାକ୍ରୋସ୍କୋପିକ୍ ସ୍ତରରେ ବୈଦ୍ୟୁତିକ ଭାବରେ ନିରପେକ୍ଷ। ଏକ ପ୍ଲାଜ୍ମାରେ, ପ୍ଲାଜ୍ମାର ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଶକ୍ତିରେ ପ୍ରଚୁର ପରିମାଣର ଶକ୍ତି ସଞ୍ଚିତ ହୋଇଥାଏ। ପ୍ଲାଜ୍ମା ମୂଳତଃ ଗରମ ପ୍ଲାଜ୍ମା ଏବଂ ଥଣ୍ଡା ପ୍ଲାଜ୍ମାରେ ବିଭକ୍ତ। PECVD ସିଷ୍ଟମରେ ଏହା ଥଣ୍ଡା ପ୍ଲାଜ୍ମା ଯାହା ନିମ୍ନ ଚାପ ଗ୍ୟାସ ନିର୍ଗମନ ଦ୍ୱାରା ଗଠିତ। କିଛି ଶହ Pa ତଳେ ନିମ୍ନ ଚାପ ନିର୍ଗମନ ଦ୍ୱାରା ଉତ୍ପାଦିତ ଏହି ପ୍ଲାଜ୍ମା ଏକ ଅସନ୍ତୁଳିତ ଗ୍ୟାସ ପ୍ଲାଜ୍ମା।
ଏହି ପ୍ଲାଜମାର ପ୍ରକୃତି ନିମ୍ନଲିଖିତ ଅଟେ:
(୧) ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଏବଂ ଆୟନଗୁଡ଼ିକର ଅନିୟମିତ ତାପଜ ଗତି ସେମାନଙ୍କର ନିର୍ଦ୍ଦେଶିତ ଗତିକୁ ଅତିକ୍ରମ କରେ।
(୨) ଏହାର ଆୟନୀକରଣ ପ୍ରକ୍ରିୟା ମୁଖ୍ୟତଃ ଗ୍ୟାସ ଅଣୁ ସହିତ ଦ୍ରୁତ ଇଲେକ୍ଟ୍ରନଗୁଡ଼ିକର ଧକ୍କା ଯୋଗୁଁ ହୋଇଥାଏ।
(୩) ଇଲେକ୍ଟ୍ରନର ହାରାହାରି ତାପଜ ଗତି ଶକ୍ତି ଅଣୁ, ପରମାଣୁ, ଆୟନ ଏବଂ ମୁକ୍ତ ରେଡିକାଲ ଭଳି ଭାରୀ କଣିକା ଅପେକ୍ଷା ୧ ରୁ ୨ ପରିମାଣ ଅଧିକ।
(୪) ଇଲେକ୍ଟ୍ରନ୍ ଏବଂ ଭାରୀ କଣିକାର ଧକ୍କା ପରେ ଶକ୍ତି କ୍ଷତିକୁ ଧକ୍କା ମଧ୍ୟରେ ବୈଦ୍ୟୁତିକ କ୍ଷେତ୍ରରୁ କ୍ଷତିପୂରଣ ଦିଆଯାଇପାରିବ।
କମ୍ ସଂଖ୍ୟକ ପାରାମିଟର ସହିତ ଏକ ନିମ୍ନ-ତାପମାନ ଅଣସନ୍ତୁଳନ ପ୍ଲାଜ୍ମାକୁ ବର୍ଣ୍ଣିତ କରିବା କଷ୍ଟକର, କାରଣ ଏହା ଏକ PECVD ସିଷ୍ଟମରେ ଏକ ନିମ୍ନ-ତାପମାନ ଅଣସନ୍ତୁଳନ ପ୍ଲାଜ୍ମା, ଯେଉଁଠାରେ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ତାପମାତ୍ରା Te ଭାରୀ କଣିକାର ତାପମାତ୍ରା Tj ସହିତ ସମାନ ନୁହେଁ। PECVD ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାରେ, ପ୍ଲାଜ୍ମାର ପ୍ରାଥମିକ କାର୍ଯ୍ୟ ହେଉଛି ରାସାୟନିକ ଭାବରେ ସକ୍ରିୟ ଆୟନ ଏବଂ ମୁକ୍ତ-ରାଡିକାଲ୍ ଉତ୍ପାଦନ କରିବା। ଏହି ଆୟନ ଏବଂ ମୁକ୍ତ-ରାଡିକାଲ୍ ଗ୍ୟାସ ପର୍ଯ୍ୟାୟରେ ଅନ୍ୟ ଆୟନ, ପରମାଣୁ ଏବଂ ଅଣୁ ସହିତ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା କରନ୍ତି କିମ୍ବା ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ପୃଷ୍ଠରେ ଜାଲି କ୍ଷତି ଏବଂ ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ସୃଷ୍ଟି କରନ୍ତି, ଏବଂ ସକ୍ରିୟ ସାମଗ୍ରୀର ଉପଜ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ଘନତା, ପ୍ରତିକ୍ରିୟାକାରୀ ସାନ୍ଦ୍ରତା ଏବଂ ଉପଜ ଗୁଣାଙ୍କର କାର୍ଯ୍ୟ। ଅନ୍ୟ ଶବ୍ଦରେ, ସକ୍ରିୟ ସାମଗ୍ରୀର ଉପଜ ବୈଦ୍ୟୁତିକ କ୍ଷେତ୍ର ଶକ୍ତି, ଗ୍ୟାସ ଚାପ ଏବଂ ଟକ୍କର ସମୟରେ କଣିକାଗୁଡ଼ିକର ହାରାହାରି ମୁକ୍ତ ପରିସର ଉପରେ ନିର୍ଭର କରେ। ଉଚ୍ଚ-ଶକ୍ତି ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ଗୁଡ଼ିକର ଧକ୍କା ଯୋଗୁଁ ପ୍ଲାଜ୍ମାରେ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାକାରୀ ଗ୍ୟାସ ବିଚ୍ଛିନ୍ନ ହେଉଥିବାରୁ, ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାର ସକ୍ରିୟକରଣ ବାଧାକୁ ଦୂର କରାଯାଇପାରିବ ଏବଂ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାକାରୀ ଗ୍ୟାସର ତାପମାତ୍ରାକୁ ହ୍ରାସ କରାଯାଇପାରିବ। PECVD ଏବଂ ପାରମ୍ପରିକ CVD ମଧ୍ୟରେ ମୁଖ୍ୟ ପାର୍ଥକ୍ୟ ହେଉଛି ଯେ ରାସାୟନିକ ପ୍ରତିକ୍ରିୟାର ଥର୍ମୋଡାଇନାମିକ୍ ନୀତି ଭିନ୍ନ। ପ୍ଲାଜମାରେ ଗ୍ୟାସ ଅଣୁଗୁଡ଼ିକର ବିଚ୍ଛିନ୍ନତା ଅ-ଚୟନାତ୍ମକ, ତେଣୁ PECVD ଦ୍ୱାରା ଜମା ହୋଇଥିବା ଫିଲ୍ମ ସ୍ତର ପାରମ୍ପରିକ CVD ଠାରୁ ସମ୍ପୂର୍ଣ୍ଣ ଭିନ୍ନ। PECVD ଦ୍ୱାରା ଉତ୍ପାଦିତ ପର୍ଯ୍ୟାୟ ଗଠନ ଅସନ୍ତୁଳିତ ହୋଇପାରେ, ଏବଂ ଏହାର ଗଠନ ଆଉ ସନ୍ତୁଳନ ଗତିବିଧି ଦ୍ୱାରା ସୀମିତ ନୁହେଁ। ସବୁଠାରୁ ସାଧାରଣ ଫିଲ୍ମ ସ୍ତର ହେଉଛି ଆକାରହୀନ ଅବସ୍ଥା।
PECVD ବୈଶିଷ୍ଟ୍ୟଗୁଡ଼ିକ
(୧) କମ୍ ଜମା ତାପମାତ୍ରା।
(୨) ଝିଲ୍ଲୀ/ଆଧାର ସାମଗ୍ରୀର ରେଖୀୟ ପ୍ରସାରଣ ଗୁଣାଙ୍କର ମେଳ ନ ଥିବାରୁ ସୃଷ୍ଟି ହେଉଥିବା ଆଭ୍ୟନ୍ତରୀଣ ଚାପକୁ ହ୍ରାସ କରନ୍ତୁ।
(୩) ଜମା ହାର ଅପେକ୍ଷାକୃତ ଅଧିକ, ବିଶେଷକରି କମ୍ ତାପମାତ୍ରାରେ ଜମା, ଯାହା ଆକାରହୀନ ଏବଂ ମାଇକ୍ରୋକ୍ରିଷ୍ଟାଲାଇନ୍ ଫିଲ୍ମ ପାଇବା ପାଇଁ ସହାୟକ।
PECVD ର କମ୍ ତାପମାତ୍ରା ପ୍ରକ୍ରିୟା ଯୋଗୁଁ, ତାପଜ କ୍ଷତି ହ୍ରାସ କରାଯାଇପାରିବ, ଫିଲ୍ମ ସ୍ତର ଏବଂ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ସାମଗ୍ରୀ ମଧ୍ୟରେ ପାରସ୍ପରିକ ପ୍ରସାର ଏବଂ ପ୍ରତିକ୍ରିୟା ହ୍ରାସ କରାଯାଇପାରିବ, ଇତ୍ୟାଦି, ଯାହା ଦ୍ଵାରା ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନିକ୍ ଉପାଦାନଗୁଡ଼ିକୁ ତିଆରି ହେବା ପୂର୍ବରୁ କିମ୍ବା ପୁନଃକାର୍ଯ୍ୟର ଆବଶ୍ୟକତା ହେତୁ ଆବରଣ କରାଯାଇପାରିବ। ଅଲ୍ଟ୍ରା-ଲାର୍ଜ ସ୍କେଲ୍ ଇଣ୍ଟିଗ୍ରେଟେଡ୍ ସର୍କିଟ୍ (VLSI, ULSI) ନିର୍ମାଣ ପାଇଁ, PECVD ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାକୁ Al ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋଡ୍ ୱାୟାରିଂ ଗଠନ ପରେ ଅନ୍ତିମ ସୁରକ୍ଷା ଫିଲ୍ମ ଭାବରେ ସିଲିକନ୍ ନାଇଟ୍ରାଇଡ୍ ଫିଲ୍ମ (SiN) ଗଠନରେ ସଫଳତାର ସହିତ ପ୍ରୟୋଗ କରାଯାଇଛି, ଏବଂ ଫ୍ଲାଟେନିଂ ଏବଂ ଇଣ୍ଟରଲେୟର ଇନସୁଲେସନ ଭାବରେ ସିଲିକନ୍ ଅକ୍ସାଇଡ୍ ଫିଲ୍ମ ଗଠନ କରାଯାଇଛି। ପତଳା-ଫିଲ୍ମ ଡିଭାଇସ୍ ଭାବରେ, PECVD ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟାକୁ LCD ଡିସପ୍ଲେ ଇତ୍ୟାଦି ପାଇଁ ପତଳା-ଫିଲ୍ମ ଟ୍ରାଞ୍ଜିଷ୍ଟର (TFTs) ନିର୍ମାଣରେ ମଧ୍ୟ ସଫଳତାର ସହିତ ପ୍ରୟୋଗ କରାଯାଇଛି, ସକ୍ରିୟ ମାଟ୍ରିକ୍ସ ପଦ୍ଧତିରେ ସବଷ୍ଟ୍ରେଟ୍ ଭାବରେ କାଚ ବ୍ୟବହାର କରାଯାଇଛି। ବୃହତ ସ୍କେଲ୍ ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ସମନ୍ୱୟ ପାଇଁ ସମନ୍ୱିତ ସର୍କିଟ୍ ବିକାଶ ଏବଂ ଯୌଗିକ ଅର୍ଦ୍ଧନିର୍ଦ୍ଧକ ଉପକରଣଗୁଡ଼ିକର ବ୍ୟାପକ ବ୍ୟବହାର ସହିତ, PECVD କୁ କମ୍ ତାପମାତ୍ରା ଏବଂ ଉଚ୍ଚ ଇଲେକ୍ଟ୍ରୋନ୍ ଶକ୍ତି ପ୍ରକ୍ରିୟାରେ ସମ୍ପାଦିତ କରିବାକୁ ପଡିବ। ଏହି ଆବଶ୍ୟକତା ପୂରଣ କରିବା ପାଇଁ, କମ୍ ତାପମାତ୍ରାରେ ଉଚ୍ଚ ସମନ୍ୱିତ ଫିଲ୍ମଗୁଡ଼ିକୁ ସଂଶ୍ଳେଷଣ କରିପାରିବ ଏପରି ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ବିକଶିତ କରିବାକୁ ପଡିବ। ECR ପ୍ଲାଜ୍ମା ଏବଂ ଏକ ହେଲିକାଲ୍ ପ୍ଲାଜ୍ମା ସହିତ ଏକ ନୂତନ ପ୍ଲାଜ୍ମା ରାସାୟନିକ ବାଷ୍ପ ଜମା (PCVD) ପ୍ରଯୁକ୍ତିବିଦ୍ୟା ବ୍ୟବହାର କରି SiN ଏବଂ SiOx ଫିଲ୍ମଗୁଡ଼ିକର ବ୍ୟାପକ ଅଧ୍ୟୟନ କରାଯାଇଛି, ଏବଂ ବୃହତ ସ୍କେଲ୍ ଇଣ୍ଟିଗ୍ରେଟେଡ୍ ସର୍କିଟ୍ ଇତ୍ୟାଦି ପାଇଁ ଇଣ୍ଟରଲେୟାର ଇନସୁଲେସନ୍ ଫିଲ୍ମ ବ୍ୟବହାରରେ ଏକ ବ୍ୟବହାରିକ ସ୍ତରରେ ପହଞ୍ଚିଛି।
ପୋଷ୍ଟ ସମୟ: ନଭେମ୍ବର-୦୮-୨୦୨୨