பிளாஸ்மா மேம்படுத்தப்பட்ட இரசாயன ஆவி படிவு

பிளாஸ்மா பண்புகள்
பிளாஸ்மா மேம்படுத்தப்பட்ட வேதியியல் ஆவிப் படிவு முறையில், வாயு நிலையில் உள்ள வேதியியல் வினைகளைத் தூண்டுவதற்கு பிளாஸ்மாவில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் இயக்க ஆற்றலைச் சார்ந்திருக்கும் தன்மையே பிளாஸ்மாவின் இயல்பாகும். பிளாஸ்மா என்பது அயனிகள், எலக்ட்ரான்கள், நடுநிலை அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளின் தொகுப்பாக இருப்பதால், அது பருநிலை அளவில் மின் நடுநிலைத்தன்மை உடையது. ஒரு பிளாஸ்மாவில், அதன் அக ஆற்றலில் பெரும் அளவு ஆற்றல் சேமிக்கப்படுகிறது. பிளாஸ்மா முதலில் சூடான பிளாஸ்மா மற்றும் குளிர்ந்த பிளாஸ்மா எனப் பிரிக்கப்படுகிறது. PECVD அமைப்பில், குறைந்த அழுத்த வாயு வெளியேற்றத்தால் உருவாகும் பிளாஸ்மா குளிர்ந்த பிளாஸ்மாவாகும். சில நூறு பாஸ்கல் (Pa) க்கும் குறைவான குறைந்த அழுத்த வெளியேற்றத்தால் உருவாக்கப்படும் இந்த பிளாஸ்மா, ஒரு சமநிலையற்ற வாயு பிளாஸ்மாவாகும்.
இந்த பிளாஸ்மாவின் தன்மை பின்வருமாறு:
(1) எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் அயனிகளின் ஒழுங்கற்ற வெப்ப இயக்கம் அவற்றின் திசை இயக்கத்தை விட அதிகமாக உள்ளது.
(2) அதன் அயனியாக்க செயல்முறை முக்கியமாக வேகமான எலக்ட்ரான்கள் வாயு மூலக்கூறுகளுடன் மோதுவதால் ஏற்படுகிறது.
(3) எலக்ட்ரான்களின் சராசரி வெப்ப இயக்க ஆற்றல், மூலக்கூறுகள், அணுக்கள், அயனிகள் மற்றும் தனி உறுப்புகள் போன்ற கனமான துகள்களை விட 1 முதல் 2 வரிசை அளவுகள் அதிகமாகும்.
(4) எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் கனமான துகள்களின் மோதலுக்குப் பிறகு ஏற்படும் ஆற்றல் இழப்பை, மோதல்களுக்கு இடையேயான மின்புலத்திலிருந்து ஈடுசெய்ய முடியும்.
குறைந்த எண்ணிக்கையிலான அளவுருக்களைக் கொண்டு ஒரு குறைந்த-வெப்பநிலை சமநிலையற்ற பிளாஸ்மாவை வகைப்படுத்துவது கடினம், ஏனெனில் இது ஒரு PECVD அமைப்பில் உள்ள குறைந்த-வெப்பநிலை சமநிலையற்ற பிளாஸ்மாவாகும், இங்கு எலக்ட்ரான் வெப்பநிலை Te, கனமான துகள்களின் வெப்பநிலை Tj-க்குச் சமமாக இருப்பதில்லை. PECVD தொழில்நுட்பத்தில், பிளாஸ்மாவின் முதன்மைச் செயல்பாடு வேதியியல் ரீதியாகச் செயல்படும் அயனிகளையும் தனி-அயனிகளையும் உருவாக்குவதாகும். இந்த அயனிகளும் தனி-அயனிகளும் வாயு நிலையில் உள்ள மற்ற அயனிகள், அணுக்கள் மற்றும் மூலக்கூறுகளுடன் வினைபுரிகின்றன அல்லது அடி மூலக்கூறு மேற்பரப்பில் படிகக்கூடு சேதத்தையும் வேதியியல் வினைகளையும் ஏற்படுத்துகின்றன, மேலும் செயல்படும் பொருளின் விளைச்சல் என்பது எலக்ட்ரான் அடர்த்தி, வினைபடு பொருளின் செறிவு மற்றும் விளைச்சல் குணகம் ஆகியவற்றின் சார்புச் செயல்பாடாகும். வேறுவிதமாகக் கூறினால், செயல்படும் பொருளின் விளைச்சல் என்பது மின்புல வலிமை, வாயு அழுத்தம் மற்றும் மோதலின் போது துகள்களின் சராசரி தடையற்ற வீச்சு ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது. பிளாஸ்மாவில் உள்ள வினைபடு வாயு, உயர்-ஆற்றல் எலக்ட்ரான்களின் மோதலால் சிதைவடையும்போது, ​​வேதியியல் வினையின் கிளர்வுத் தடையைக் கடக்க முடியும் மற்றும் வினைபடு வாயுவின் வெப்பநிலையைக் குறைக்க முடியும். PECVD மற்றும் வழக்கமான CVD-க்கு இடையிலான முக்கிய வேறுபாடு என்னவென்றால், வேதியியல் வினையின் வெப்ப இயக்கவியல் கோட்பாடுகள் வேறுபட்டவை. பிளாஸ்மாவில் வாயு மூலக்கூறுகளின் பிரிதல் பாகுபாடற்றது, எனவே PECVD மூலம் படியவைக்கப்படும் படல அடுக்கு, வழக்கமான CVD-யிலிருந்து முற்றிலும் வேறுபட்டது. PECVD-யால் உருவாக்கப்படும் கட்டமைப்பு சமநிலையற்றதாகவும் தனித்துவமானதாகவும் இருக்கலாம், மேலும் அதன் உருவாக்கம் இனி சமநிலை இயக்கவியலால் கட்டுப்படுத்தப்படுவதில்லை. மிகவும் பொதுவான படல அடுக்கு உருவமற்ற நிலையாகும்.

PECVD அம்சங்கள்
(1) குறைந்த படிவு வெப்பநிலை.
(2) சவ்வு/அடிப்படைப் பொருளின் நேரியல் விரிவாக்க குணகத்தின் பொருந்தாமையால் ஏற்படும் உள் அழுத்தத்தைக் குறைக்கவும்.
(3) படிவு விகிதம் ஒப்பீட்டளவில் அதிகமாக உள்ளது, குறிப்பாக குறைந்த வெப்பநிலை படிவு, இது உருவமற்ற மற்றும் நுண் படிக படங்களைப் பெறுவதற்கு உகந்தது.

PECVD-யின் குறைந்த வெப்பநிலை செயல்முறையின் காரணமாக, வெப்பச் சேதத்தைக் குறைக்கலாம், படல அடுக்குக்கும் அடி மூலக்கூறுப் பொருளுக்கும் இடையிலான பரஸ்பரப் பரவல் மற்றும் வினையைக் குறைக்கலாம், போன்றவை நிகழ்கின்றன. இதனால், மின்னணு பாகங்கள் தயாரிக்கப்படுவதற்கு முன்போ அல்லது மறுவேலை தேவைப்படும்போதோ பூசப்படலாம். மிகப் பெரிய அளவிலான ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகளின் (VLSI, ULSI) உற்பத்திக்கு, அலுமினிய மின்முனைக் கம்பிகளை உருவாக்கிய பிறகு இறுதிப் பாதுகாப்புப் படலமாக சிலிக்கான் நைட்ரைடு படலத்தை (SiN) உருவாக்குவதற்கும், அத்துடன் இடைப்படலக் காப்புப் பொருளாக சிலிக்கான் ஆக்சைடு படலத்தைச் சமப்படுத்தி உருவாக்குவதற்கும் PECVD தொழில்நுட்பம் வெற்றிகரமாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மென்படலச் சாதனங்களாக, LCD திரைகள் போன்றவற்றுக்கான மென்படல டிரான்சிஸ்டர்களை (TFTs) உற்பத்தி செய்வதிலும் PECVD தொழில்நுட்பம் வெற்றிகரமாகப் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது; இதில் செயலுறு அணி முறையில் கண்ணாடி அடி மூலக்கூறாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் பெரிய அளவிலும் அதிக ஒருங்கிணைப்பிலும் வளர்ந்து வருவதாலும், கூட்டு குறைக்கடத்திச் சாதனங்கள் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுவதாலும், PECVD செயல்முறைகள் குறைந்த வெப்பநிலையிலும் அதிக எலக்ட்ரான் ஆற்றலிலும் செய்யப்பட வேண்டியுள்ளது. இந்தத் தேவையைப் பூர்த்தி செய்ய, குறைந்த வெப்பநிலையில் அதிக சமதளத்தன்மை கொண்ட படலங்களை உருவாக்கக்கூடிய தொழில்நுட்பங்கள் உருவாக்கப்பட வேண்டும். ECR பிளாஸ்மா மற்றும் சுருள் பிளாஸ்மாவைக் கொண்ட ஒரு புதிய பிளாஸ்மா வேதியியல் ஆவிப் படிவு (PCVD) தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி SiN மற்றும் SiOx படலங்கள் விரிவாக ஆய்வு செய்யப்பட்டு, பெரிய அளவிலான ஒருங்கிணைந்த சுற்றுகள் போன்றவற்றில் இடைப்படல மின்காப்புப் படலங்களின் பயன்பாட்டில் ஒரு நடைமுறை நிலையை எட்டியுள்ளன.