PECVD Prosesi

Plazma Təkmilləşdirilmiş Kimyəvi Buxar Çöküntüsü (PECVD) çip istehsalında geniş istifadə olunan texnologiyadır. O, plazmadakı elektronların kinetik enerjisindən qaz fazasında kimyəvi reaksiyaları aktivləşdirmək üçün istifadə edir və bununla da nazik təbəqənin çökməsinə nail olur. Plazma makroskopik miqyasda elektrik cəhətdən neytral olan ionların, elektronların, neytral atomların və molekulların toplusudur. Plazma böyük miqdarda daxili enerji saxlaya bilir və temperatur xüsusiyyətlərinə görə termal plazma və soyuq plazmaya bölünür. PECVD sistemlərində tarazlıqda olmayan qaz plazması yaratmaq üçün aşağı təzyiqli qaz boşalması yolu ilə əmələ gələn soyuq plazma istifadə olunur.

Soyuq plazmanın xüsusiyyətləri hansılardır?

Təsadüfi İstilik Hərəkəti: Plazmadakı elektronların və ionların təsadüfi istilik hərəkəti onların istiqamətli hərəkətini üstələyir.

İonlaşma prosesi: Əsasən sürətli elektronlar və qaz molekulları arasında toqquşma nəticəsində yaranır.

Enerji bərabərsizliyi: Elektronların orta istilik hərəkət enerjisi ağır hissəciklərin (molekullar, atomlar, ionlar və radikallar kimi)kindən 1-2 dəfə yüksəkdir.

Enerji Kompensasiyası Mexanizmi: Elektronlar və ağır hissəciklər arasında toqquşma nəticəsində yaranan enerji itkisi elektrik sahəsi ilə kompensasiya edilə bilər.

Aşağı temperaturlu qeyri-tarazlıq plazmasının mürəkkəbliyi səbəbindən onun xüsusiyyətlərini bir neçə parametrlə təsvir etmək çətindir. PECVD texnologiyasında plazmanın əsas rolu kimyəvi cəhətdən aktiv ionlar və radikallar yaratmaqdır. Bu aktiv növlər digər ionlar, atomlar və ya molekullarla reaksiya verə bilər və ya substratın səthində qəfəs zədələnməsinə və kimyəvi reaksiyalara başlaya bilər. Aktiv növlərin məhsuldarlığı elektrik sahəsinin gücü, qaz təzyiqi və hissəciklərin toqquşmalarının orta sərbəst yolu ilə əlaqəli olan elektron sıxlığı, reaktiv konsentrasiyası və gəlir əmsallarından asılıdır.

PECVD ənənəvi CVD-dən nə ilə fərqlənir?

PECVD ilə ənənəvi Kimyəvi Buxar Çöküntüsü (CVD) arasındakı əsas fərq kimyəvi reaksiyaların termodinamik prinsiplərindədir. PECVD-də plazma daxilində qaz molekullarının dissosiasiyası qeyri-selektiv xarakter daşıyır və bu, tarazlıq kinetikası ilə məhdudlaşdırılmayan qeyri-tarazlıq vəziyyətdə unikal tərkibə malik ola bilən film təbəqələrinin çökməsinə gətirib çıxarır. Tipik bir nümunə amorf və ya kristal olmayan filmlərin əmələ gəlməsidir.

PECVD-nin xüsusiyyətləri

Aşağı çökmə temperaturu: Bu, film və substrat materialı arasında xətti termal genişlənmənin uyğunsuz əmsallarından qaynaqlanan daxili gərginliyi azaltmağa kömək edir.

Yüksək çökmə dərəcəsi: Xüsusilə aşağı temperatur şəraitində bu xüsusiyyət amorf və mikrokristal filmlərin əldə edilməsi üçün əlverişlidir.

Azaldılmış Termal Zərər: Aşağı temperatur prosesi termal zərəri minimuma endirir, film və substrat materialı arasında interdiffuziya və reaksiyaları azaldır və yüksək temperaturun cihazların elektrik xüsusiyyətlərinə təsirini azaldır.