Déposisi uap kimia anu ditingkatkeun plasma

Sipat plasma
Sifat plasma dina déposisi uap kimia anu ditingkatkeun ku plasma nyaéta ngandelkeun énergi kinétik éléktron dina plasma pikeun ngaktipkeun réaksi kimia dina fase gas. Kusabab plasma mangrupikeun kumpulan ion, éléktron, atom nétral sareng molekul, éta sacara listrik nétral dina tingkat makroskopis. Dina plasma, sajumlah ageung énergi disimpen dina énergi internal plasma. Plasma mimitina dibagi kana plasma panas sareng plasma tiis. dina sistem PECVD éta plasma tiis anu dibentuk ku debit gas tekanan rendah. Plasma ieu anu dihasilkeun ku debit tekanan rendah di handap sababaraha ratus Pa mangrupikeun plasma gas non-kasaimbangan.
Sifat plasma ieu nyaéta sapertos kieu:
(1) Gerakan termal éléktron sareng ion anu teu teratur ngaleuwihan gerakan anu diarahkeun.
(2) Prosés ionisasina utamina disababkeun ku tabrakan éléktron gancang sareng molekul gas.
(3) Énergi gerakan termal rata-rata éléktron nyaéta 1 dugi ka 2 kali langkung luhur tibatan partikel beurat, sapertos molekul, atom, ion sareng radikal bébas.
(4) Leungitna énergi saatos tabrakan éléktron sareng partikel beurat tiasa dikompensasi tina médan listrik di antara tabrakan.
Hésé pikeun ngacirikeun plasma nonequilibrium suhu handap kalayan sajumlah leutik parameter, sabab éta mangrupikeun plasma nonequilibrium suhu handap dina sistem PECVD, dimana suhu éléktron Te henteu sami sareng suhu Tj partikel beurat. Dina téknologi PECVD, fungsi utama plasma nyaéta pikeun ngahasilkeun ion aktif sacara kimia sareng radikal bébas. Ion sareng radikal bébas ieu réaksi sareng ion, atom sareng molekul sanés dina fase gas atanapi nyababkeun karusakan kisi sareng réaksi kimia dina permukaan substrat, sareng hasil bahan aktif mangrupikeun fungsi kapadetan éléktron, konsentrasi réaktan sareng koefisien hasil. Kalayan kecap sanésna, hasil bahan aktif gumantung kana kakuatan medan listrik, tekanan gas, sareng rentang bébas rata-rata partikel dina waktos tabrakan. Nalika gas réaktan dina plasma disosiasi kusabab tabrakan éléktron énergi tinggi, panghalang aktivasi réaksi kimia tiasa diatasi sareng suhu gas réaktan tiasa dikirangan. Bédana utama antara PECVD sareng CVD konvensional nyaéta prinsip termodinamika réaksi kimia béda. Disosiasi molekul gas dina plasma teu selektif, janten lapisan pilem anu diendapkeun ku PECVD béda pisan sareng CVD konvensional. Komposisi fase anu dihasilkeun ku PECVD tiasa unik non-kasaimbangan, sareng formasina henteu diwatesan deui ku kinétika kasaimbangan. Lapisan pilem anu paling khas nyaéta kaayaan amorf.

Fitur PECVD
(1) Suhu déposisi anu handap.
(2) Ngurangan setrés internal anu disababkeun ku teu cocogna koéfisién ékspansi linier tina bahan mémbran/dasar.
(3) Laju déposisina kawilang luhur, utamana déposisi dina suhu handap, anu kondusif pikeun kéngingkeun pilem amorf sareng mikrokristalin.

Kusabab prosés PECVD dina suhu anu handap, karusakan termal tiasa dikirangan, difusi silih sareng réaksi antara lapisan pilem sareng bahan substrat tiasa dikirangan, jsb., supados komponén éléktronik tiasa dilapis sateuacan didamel atanapi kusabab kabutuhan pikeun diolah deui. Pikeun pembuatan sirkuit terpadu skala ultra-ageung (VLSI, ULSI), téknologi PECVD suksés diterapkeun kana formasi pilem silikon nitrida (SiN) salaku pilem pelindung akhir saatos formasi kabel éléktroda Al, ogé perataan sareng formasi pilem silikon oksida salaku insulasi antar lapisan. Salaku alat pilem ipis, téknologi PECVD ogé parantos suksés diterapkeun kana pembuatan transistor pilem ipis (TFT) pikeun tampilan LCD, jsb., nganggo kaca salaku substrat dina metode matriks aktif. Kalayan kamekaran sirkuit terpadu kana skala anu langkung ageung sareng integrasi anu langkung luhur sareng panggunaan alat semikonduktor majemuk anu lega, PECVD diwajibkeun dilakukeun dina prosés suhu anu langkung handap sareng énergi éléktron anu langkung luhur. Pikeun minuhan sarat ieu, téknologi anu tiasa nyintésis pilem rata anu langkung luhur dina suhu anu langkung handap kedah dikembangkeun. Pilem SiN sareng SiOx parantos dikaji sacara éksténsif nganggo plasma ECR sareng téknologi déposisi uap kimia plasma (PCVD) énggal kalayan plasma héliks, sareng parantos ngahontal tingkat praktis dina panggunaan pilem insulasi antar lapisan pikeun sirkuit terpadu skala anu langkung ageung, jsb.