ప్లాస్మా మెరుగైన రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణ

ప్లాస్మా లక్షణాలు
ప్లాస్మా-మెరుగైన రసాయన ఆవిరి నిక్షేపణలో ప్లాస్మా యొక్క స్వభావం ఏమిటంటే, వాయు దశలో రసాయన ప్రతిచర్యలను సక్రియం చేయడానికి ప్లాస్మాలోని ఎలక్ట్రాన్ల గతి శక్తిపై ఆధారపడుతుంది. ప్లాస్మా అనేది అయాన్లు, ఎలక్ట్రాన్లు, తటస్థ అణువులు మరియు అణువుల సమాహారం కాబట్టి, ఇది మాక్రోస్కోపిక్ స్థాయిలో విద్యుత్తు తటస్థంగా ఉంటుంది. ప్లాస్మాలో, ప్లాస్మా యొక్క అంతర్గత శక్తిలో పెద్ద మొత్తంలో శక్తి నిల్వ చేయబడుతుంది. ప్లాస్మా మొదట వేడి ప్లాస్మా మరియు చల్లని ప్లాస్మాగా విభజించబడింది. PECVD వ్యవస్థలో ఇది చల్లని ప్లాస్మా, ఇది తక్కువ పీడన వాయువు ఉత్సర్గ ద్వారా ఏర్పడుతుంది. కొన్ని వందల Pa కంటే తక్కువ తక్కువ పీడన ఉత్సర్గ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన ఈ ప్లాస్మా సమతుల్యత లేని వాయువు ప్లాస్మా.
ఈ ప్లాస్మా స్వభావం క్రింది విధంగా ఉంది:
(1) ఎలక్ట్రాన్లు మరియు అయాన్ల క్రమరహిత ఉష్ణ చలనం వాటి నిర్దేశిత చలనాన్ని మించిపోతుంది.
(2) దీని అయనీకరణ ప్రక్రియ ప్రధానంగా వేగవంతమైన ఎలక్ట్రాన్లు వాయు అణువులతో ఢీకొనడం వల్ల సంభవిస్తుంది.
(3) ఎలక్ట్రాన్ల సగటు ఉష్ణ చలన శక్తి, అణువులు, అణువులు, అయాన్లు మరియు ఫ్రీ రాడికల్స్ వంటి భారీ కణాల కంటే 1 నుండి 2 ఆర్డర్స్ ఆఫ్ మాగ్నిట్యూడ్ ఎక్కువగా ఉంటుంది.
(4) ఎలక్ట్రాన్లు మరియు భారీ కణాల ఢీకొన్న తర్వాత కలిగే శక్తి నష్టాన్ని ఢీకొన్నప్పుడు కలిగే విద్యుత్ క్షేత్రం నుండి భర్తీ చేయవచ్చు.
తక్కువ సంఖ్యలో పారామితులతో తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత లేని-సమతుల్యత ప్లాస్మాను వర్గీకరించడం కష్టం, ఎందుకంటే ఇది PECVD వ్యవస్థలో తక్కువ-ఉష్ణోగ్రత లేని-సమతుల్యత ప్లాస్మా, ఇక్కడ ఎలక్ట్రాన్ ఉష్ణోగ్రత Te భారీ కణాల ఉష్ణోగ్రత Tj కి సమానం కాదు. PECVD సాంకేతికతలో, ప్లాస్మా యొక్క ప్రాథమిక విధి రసాయనికంగా చురుకైన అయాన్లు మరియు ఫ్రీ-రాడికల్‌లను ఉత్పత్తి చేయడం. ఈ అయాన్లు మరియు ఫ్రీ-రాడికల్‌లు వాయు దశలోని ఇతర అయాన్లు, అణువులు మరియు అణువులతో చర్య జరుపుతాయి లేదా ఉపరితల ఉపరితలంపై లాటిస్ నష్టం మరియు రసాయన ప్రతిచర్యలకు కారణమవుతాయి మరియు క్రియాశీల పదార్థం యొక్క దిగుబడి ఎలక్ట్రాన్ సాంద్రత, ప్రతిచర్య సాంద్రత మరియు దిగుబడి గుణకం యొక్క విధి. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, క్రియాశీల పదార్థం యొక్క దిగుబడి విద్యుత్ క్షేత్ర బలం, వాయు పీడనం మరియు ఢీకొన్న సమయంలో కణాల సగటు స్వేచ్ఛా పరిధిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ప్లాస్మాలోని ప్రతిచర్య వాయువు అధిక-శక్తి ఎలక్ట్రాన్ల ఢీకొన్న కారణంగా విడిపోతుంది కాబట్టి, రసాయన ప్రతిచర్య యొక్క క్రియాశీలత అవరోధాన్ని అధిగమించవచ్చు మరియు ప్రతిచర్య వాయువు యొక్క ఉష్ణోగ్రతను తగ్గించవచ్చు. PECVD మరియు సాంప్రదాయ CVD మధ్య ప్రధాన వ్యత్యాసం ఏమిటంటే రసాయన ప్రతిచర్య యొక్క థర్మోడైనమిక్ సూత్రాలు భిన్నంగా ఉంటాయి. ప్లాస్మాలో గ్యాస్ అణువుల విచ్ఛేదనం నాన్-సెలెక్టివ్, కాబట్టి PECVD ద్వారా జమ చేయబడిన ఫిల్మ్ పొర సాంప్రదాయ CVD నుండి పూర్తిగా భిన్నంగా ఉంటుంది. PECVD ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన దశ కూర్పు సమతుల్యత లేనిది కావచ్చు మరియు దాని నిర్మాణం ఇకపై సమతౌల్య గతిశాస్త్రం ద్వారా పరిమితం చేయబడదు. అత్యంత సాధారణ ఫిల్మ్ పొర నిరాకార స్థితి.

PECVD లక్షణాలు
(1) తక్కువ నిక్షేపణ ఉష్ణోగ్రత.
(2) పొర/బేస్ పదార్థం యొక్క లీనియర్ విస్తరణ గుణకం యొక్క అసమతుల్యత వల్ల కలిగే అంతర్గత ఒత్తిడిని తగ్గించండి.
(3) నిక్షేపణ రేటు సాపేక్షంగా ఎక్కువగా ఉంటుంది, ముఖ్యంగా తక్కువ ఉష్ణోగ్రత నిక్షేపణ, ఇది నిరాకార మరియు సూక్ష్మ స్ఫటికాకార ఫిల్మ్‌లను పొందేందుకు అనుకూలంగా ఉంటుంది.

PECVD యొక్క తక్కువ ఉష్ణోగ్రత ప్రక్రియ కారణంగా, ఉష్ణ నష్టాన్ని తగ్గించవచ్చు, ఫిల్మ్ పొర మరియు సబ్‌స్ట్రేట్ పదార్థం మధ్య పరస్పర వ్యాప్తి మరియు ప్రతిచర్యను తగ్గించవచ్చు, తద్వారా ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలను తయారు చేయడానికి ముందు లేదా తిరిగి పని చేయాల్సిన అవసరం కారణంగా పూత పూయవచ్చు. అల్ట్రా-లార్జ్ స్కేల్ ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌ల (VLSI, ULSI) తయారీకి, PECVD సాంకేతికత Al ఎలక్ట్రోడ్ వైరింగ్ ఏర్పడిన తర్వాత తుది రక్షణ చిత్రంగా సిలికాన్ నైట్రైడ్ ఫిల్మ్ (SiN) ఏర్పడటానికి, అలాగే చదును చేయడం మరియు ఇంటర్‌లేయర్ ఇన్సులేషన్‌గా సిలికాన్ ఆక్సైడ్ ఫిల్మ్ ఏర్పడటానికి విజయవంతంగా వర్తించబడుతుంది. సన్నని-పొర పరికరాలుగా, క్రియాశీల మాతృక పద్ధతిలో గాజును ఉపరితలంగా ఉపయోగించి LCD డిస్ప్లేలు మొదలైన వాటి కోసం సన్నని-పొర ట్రాన్సిస్టర్‌ల (TFTలు) తయారీకి PECVD సాంకేతికత విజయవంతంగా వర్తించబడింది. ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లను పెద్ద స్థాయిలో మరియు అధిక ఏకీకరణకు అభివృద్ధి చేయడం మరియు సమ్మేళనం సెమీకండక్టర్ పరికరాలను విస్తృతంగా ఉపయోగించడంతో, PECVDని తక్కువ ఉష్ణోగ్రత మరియు అధిక ఎలక్ట్రాన్ శక్తి ప్రక్రియల వద్ద నిర్వహించాల్సిన అవసరం ఉంది. ఈ అవసరాన్ని తీర్చడానికి, తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద అధిక ఫ్లాట్‌నెస్ ఫిల్మ్‌లను సంశ్లేషణ చేయగల సాంకేతికతలను అభివృద్ధి చేయాలి. SiN మరియు SiOx ఫిల్మ్‌లను ECR ప్లాస్మా మరియు హెలికల్ ప్లాస్మాతో కూడిన కొత్త ప్లాస్మా కెమికల్ వేపర్ డిపాజిషన్ (PCVD) టెక్నాలజీని ఉపయోగించి విస్తృతంగా అధ్యయనం చేశారు మరియు పెద్ద స్థాయి ఇంటిగ్రేటెడ్ సర్క్యూట్‌లు మొదలైన వాటి కోసం ఇంటర్‌లేయర్ ఇన్సులేషన్ ఫిల్మ్‌ల వాడకంలో ఆచరణాత్మక స్థాయికి చేరుకున్నారు.