Хусусиятҳои плазма
Хусусияти плазма дар таҳшиншавии буғи кимиёвии бо плазма беҳтаршуда дар он аст, ки он барои фаъол кардани реаксияҳои кимиёвӣ дар фазаи газ ба энергияи кинетикии электронҳо дар плазма такя мекунад. Азбаски плазма маҷмӯи ионҳо, электронҳо, атомҳо ва молекулаҳои бетараф аст, он дар сатҳи макроскопӣ аз ҷиҳати электрикӣ бетараф аст. Дар плазма миқдори зиёди энергия дар энергияи дохилии плазма нигоҳ дошта мешавад. Плазма дар аввал ба плазмаи гарм ва плазмаи хунук тақсим мешавад. Дар системаи PECVD ин плазмаи хунук аст, ки бо ихроҷи гази фишори паст ба вуҷуд меояд. Ин плазмае, ки бо ихроҷи фишори паст дар зери чандсад Па ба вуҷуд меояд, плазмаи газии ғайримувозинат аст.
Хусусияти плазма чунин аст:
(1) Ҳаракати номунтазами гармии электронҳо ва ионҳо аз ҳаракати самтноки онҳо зиёдтар аст.
(2) Раванди ионизатсияи он асосан аз бархӯрди электронҳои зуд бо молекулаҳои газ ба вуҷуд меояд.
(3) Энергияи миёнаи ҳаракати гармии электронҳо аз 1 то 2 дараҷа зиёдтар аз зарраҳои вазнин, ба монанди молекулаҳо, атомҳо, ионҳо ва радикалҳои озод аст.
(4) Талафоти энергия пас аз бархӯрди электронҳо ва зарраҳои вазнинро метавон аз майдони электрикӣ байни бархӯрдҳо ҷуброн кард.
Муайян кардани плазмаи номутавозинии пастҳарорат бо шумораи ками параметрҳо душвор аст, зеро он плазмаи номутавозинии пастҳарорат дар системаи PECVD мебошад, ки дар он ҳарорати электрон Te бо ҳарорати Tj-и зарраҳои вазнин яксон нест. Дар технологияи PECVD, вазифаи асосии плазма тавлиди ионҳои фаъоли кимиёвӣ ва радикалҳои озод мебошад. Ин ионҳо ва радикалҳои озод бо дигар ионҳо, атомҳо ва молекулаҳо дар фазаи газӣ реаксия мекунанд ё боиси осеби шабака ва реаксияҳои кимиёвӣ дар сатҳи субстрат мешаванд ва ҳосили маводи фаъол функсияи зичии электрон, консентратсияи реактивҳо ва коэффитсиенти ҳосил аст. Ба ибораи дигар, ҳосили маводи фаъол аз қувваи майдони электрикӣ, фишори газ ва масофаи миёнаи озоди зарраҳо дар вақти бархӯрд вобаста аст. Вақте ки гази реактив дар плазма аз сабаби бархӯрди электронҳои баландэнергия ҷудо мешавад, монеаи фаъолшавии реаксияи химиявиро бартараф кардан мумкин аст ва ҳарорати гази реактивро кам кардан мумкин аст. Фарқи асосии байни PECVD ва CVD-и анъанавӣ дар он аст, ки принсипҳои термодинамикии реаксияи химиявӣ гуногунанд. Диссотсиатсияи молекулаҳои газ дар плазма ғайриинтихобӣ аст, аз ин рӯ қабати плёнкае, ки аз ҷониби PECVD гузошта мешавад, аз CVD-и анъанавӣ комилан фарқ мекунад. Таркиби фазае, ки аз ҷониби PECVD тавлид мешавад, метавонад беназири ғайримувозинатӣ бошад ва ташаккули он дигар бо кинетикаи мувозинат маҳдуд намешавад. Қабати маъмултарини плёнка ҳолати аморфӣ аст.
Хусусиятҳои PECVD
(1) Ҳарорати пасти таҳшиншавӣ.
(2) Кам кардани фишори дохилӣ, ки аз номувофиқати коэффитсиенти васеъшавии хаттии маводи мембрана/асос ба вуҷуд меояд.
(3) Суръати таҳшиншавӣ нисбатан баланд аст, махсусан таҳшиншавии ҳарорати паст, ки барои ба даст овардани плёнкаҳои аморфӣ ва микрокристаллӣ мусоидат мекунад.
Аз сабаби раванди ҳарорати пасти PECVD, зарари гармӣ метавонад кам карда шавад, паҳншавии мутақобила ва реаксия байни қабати плёнка ва маводи субстрат кам карда шавад ва ғайра, то ки ҷузъҳои электронӣ ҳам пеш аз истеҳсол ва ҳам аз сабаби зарурати коркарди такрорӣ пӯшонида шаванд. Барои истеҳсоли схемаҳои интегралии миқёси хеле калон (VLSI, ULSI), технологияи PECVD барои ташаккули плёнкаи нитриди кремний (SiN) ҳамчун плёнкаи ниҳоии муҳофизатӣ пас аз ташаккули ноқилҳои электроди Al, инчунин ҳамворкунӣ ва ташаккули плёнкаи оксиди кремний ҳамчун изолятсияи байниқабатӣ бомуваффақият истифода мешавад. Ҳамчун дастгоҳҳои плёнкаи тунук, технологияи PECVD инчунин барои истеҳсоли транзисторҳои плёнкаи тунук (TFT) барои дисплейҳои LCD ва ғайра бо истифода аз шиша ҳамчун субстрат дар усули матритсаи фаъол бомуваффақият истифода шудааст. Бо рушди схемаҳои интегралӣ ба миқёси калонтар ва интегратсияи баландтар ва истифодаи васеи дастгоҳҳои нимноқилҳои мураккаб, PECVD бояд дар ҳарорати пасттар ва равандҳои энергияи электронии баландтар иҷро карда шавад. Барои қонеъ кардани ин талабот, технологияҳое таҳия карда шаванд, ки метавонанд плёнкаҳои ҳамвории баландтарро дар ҳарорати пасттар синтез кунанд. Плёнкаҳои SiN ва SiOx бо истифода аз плазмаи ECR ва технологияи нави ҷойгиркунии буғии плазмавии кимиёвӣ (PCVD) бо плазмаи спиралӣ ба таври васеъ омӯхта шудаанд ва дар истифодаи плёнкаҳои изолятсияи байниқабатӣ барои схемаҳои интегралии миқёси калонтар ва ғайра ба сатҳи амалӣ расидаанд.
Вақти нашр: 08 ноябри соли 2022