Плазма үзенчәлекләре
Плазма белән көчәйтелгән химик пар чыгаруда плазманың табигате шунда ки, ул газ фазасындагы химик реакцияләрне активлаштыру өчен плазмадагы электроннарның кинетик энергиясенә таяна. Плазма ионнар, электроннар, нейтраль атомнар һәм молекулалар җыелмасы булганлыктан, ул макроскопик дәрәҗәдә электр яктан нейтраль. Плазмада плазманың эчке энергиясендә күп күләмдә энергия саклана. Плазма башта кайнар плазма һәм салкын плазмага бүленә. PECVD системасында ул түбән басымлы газ разряды белән барлыкка килгән салкын плазма. Берничә йөз Па дан түбән басымлы разряд белән барлыкка килгән бу плазма тигезсез газ плазмасы.
Бу плазманың табигате түбәндәгечә:
(1) Электроннар һәм ионнарның тәртипсез җылылык хәрәкәте аларның юнәлтелгән хәрәкәтеннән артып китә.
(2) Аның ионлашу процессы, нигездә, тиз электроннарның газ молекулалары белән бәрелешүе нәтиҗәсендә барлыкка килә.
(3) Электроннарның уртача җылылык хәрәкәт энергиясе молекулалар, атомнар, ионнар һәм ирекле радикаллар кебек авыр кисәкчәләрнекеннән 1-2 дәрәҗәгә югарырак.
(4) Электроннар һәм авыр кисәкчәләр бәрелешүеннән соң энергия югалтулары бәрелешләр арасындагы электр кыры хисабына компенсацияләнергә мөмкин.
Түбән температуралы тигезсез плазманы аз санлы параметрлар белән характерлау кыен, чөнки ул PECVD системасындагы түбән температуралы тигезсез плазма, анда электрон температурасы Te авыр кисәкчәләрнең температурасы Tj белән бер үк түгел. PECVD технологиясендә плазманың төп функциясе - химик яктан актив ионнар һәм ирекле радикаллар җитештерү. Бу ионнар һәм ирекле радикаллар газ фазасында башка ионнар, атомнар һәм молекулалар белән реакциягә керәләр яки решеткага зыян китерәләр һәм субстрат өслегендә химик реакцияләр тудыралар, һәм актив материалның чыгышы электрон тыгызлыгы, реактив концентрациясе һәм чыгыш коэффициенты функциясе. Башкача әйткәндә, актив материалның чыгышы электр кыры көчәнешенә, газ басымына һәм бәрелеш вакытында кисәкчәләрнең уртача ирекле диапазонына бәйле. Плазмадагы реактив газ югары энергияле электроннар бәрелешүе аркасында диссоциацияләнгәндә, химик реакциянең активлаштыру киртәсен җиңеп чыгарга һәм реактив газның температурасын киметергә мөмкин. PECVD һәм гадәти CVD арасындагы төп аерма шунда ки, химик реакциянең термодинамик принциплары төрле. Плазмадагы газ молекулаларының диссоциациясе сайланмый, шуңа күрә PECVD тарафыннан урнаштырылган пленка катламы гадәти CVDдан бөтенләй аерылып тора. PECVD тарафыннан җитештерелгән фаза составы тигезлексез уникаль булырга мөмкин, һәм аның формалашуы тигезлек кинетикасы белән чикләнми. Иң типик пленка катламы - аморф халәт.
PECVD үзенчәлекләре
(1) Түбән утырма температурасы.
(2) Мембрана/нигез материалының сызыклы киңәю коэффициенты туры килмәү сәбәпле барлыкка килгән эчке киеренкелекне киметегез.
(3) Чүпләү тизлеге чагыштырмача югары, бигрәк тә түбән температурада чүпләү, бу аморф һәм микрокристаллик пленкалар алу өчен уңайлы.
PECVD-ның түбән температуралы процессы аркасында термик зыян киметелә, пленка катламы белән субстрат материалы арасындагы үзара диффузия һәм реакция кими һ.б., шуңа күрә электрон компонентларны алар ясалганчы да, яңадан эшләү кирәк булганда да каплап була. Зур масштаблы интеграль схемалар (VLSI, ULSI) җитештерү өчен, PECVD технологиясе Al электрод үткәргечләре барлыкка килгәннән соң соңгы саклагыч пленка буларак кремний нитрид пленкасын (SiN) формалаштыруда, шулай ук катламара изоляция буларак кремний оксиды пленкасын яссыландыруда һәм формалаштыруда уңышлы кулланыла. Нечкә пленкалы җайланмалар буларак, PECVD технологиясе шулай ук LCD дисплейлар өчен нечкә пленкалы транзисторлар (TFT) җитештерүдә дә уңышлы кулланыла, актив матрица ысулында субстрат буларак пыяла кулланып. Зуррак масштаблы һәм югарырак интеграциягә интеграль схемалар үсеше һәм кушылма ярымүткәргеч җайланмаларны киң куллану белән, PECVD-ны түбән температурада һәм югарырак электрон энергиясе процессларында башкарырга кирәк. Бу таләпне канәгатьләндерү өчен, түбән температураларда югарырак яссылык пленкаларын синтезлый алырлык технологияләр эшләнергә тиеш. SiN һәм SiOx пленкалары ECR плазмасы һәм спираль плазмалы яңа плазма-химик пар урнаштыру (PCVD) технологиясе ярдәмендә киң өйрәнелде, һәм зуррак масштаблы интеграль микросхемалар һ.б. өчен катламара изоляция пленкаларын куллануда гамәли дәрәҗәгә җитте.
Бастырып чыгару вакыты: 2022 елның 8 ноябре