PECVD Prozesua

Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) txiparen fabrikazioan oso erabilia den teknologia da. Plasma barruko elektroien energia zinetikoa erabiltzen du gas-fasean erreakzio kimikoak aktibatzeko, eta horrela film meheen deposizioa lortzen da. Plasma ioi, elektroi, atomo neutro eta molekulen bilduma bat da, eskala makroskopikoan elektrikoki neutroa dena. Plasmak barne-energia kopuru handia gorde dezake eta, bere tenperatura-ezaugarrien arabera, plasma termiko eta plasma hotzean sailkatzen da. PECVD sistemetan, plasma hotza erabiltzen da, presio baxuko gas-deskargaren bidez sortzen dena, orekarik gabeko gas-plasma bat sortzeko.

Zeintzuk dira Plasma Hotzaren ezaugarriak?

Ausazko Higidura Termikoa: Plasmako elektroien eta ioien ausazko mugimendu termikoak haien norabide-higidura gainditzen du.

Ionizazio-prozesua: elektroi bizkorren eta gas-molekulen arteko talkek eragiten dute batez ere.

Energia-desberdintasuna: elektroien batez besteko higidura-energia termikoa partikula astunena (adibidez, molekulak, atomoak, ioiak eta erradikalak) baino 1-2 magnitude-ordena handiagoa da.

Energia-konpentsazio-mekanismoa: elektroien eta partikula astunen arteko talken energia-galera eremu elektrikoaren bidez konpentsatu daiteke.

Tenperatura baxuko orekarik gabeko plasmaren konplexutasuna dela eta, bere ezaugarriak parametro gutxi batzuekin deskribatzea zaila da. PECVD teknologian, plasmaren eginkizun nagusia ioi eta erradikal kimikoki aktiboak sortzea da. Espezie aktibo hauek beste ioi, atomo edo molekula batzuekin erreakziona dezakete, edo sarearen kalteak eta erreakzio kimikoak abiarazi ditzakete substratuaren gainazalean. Espezie aktiboen etekina elektroi-dentsitatearen, erreaktiboen kontzentrazioen eta etekin-koefizienteen araberakoa da, eremu elektrikoaren indarrarekin, gasaren presioarekin eta partikulen talken batez besteko bide askearekin lotuta daudenak.

Nola desberdintzen da PECVD CVD tradizionaletik?

PECVD eta lurrun-deposizio kimiko tradizionalaren (CVD) arteko desberdintasun nagusia erreakzio kimikoen printzipio termodinamikoetan dago. PECVD-n, plasma barruan gas molekulen disoziazioa ez da selektiboa, orekarik gabeko egoeran konposizio berezia izan dezaketen film-geruzak jalkitzen ditu, orekako zinetikak mugatuta ez daudenak. Adibide tipiko bat film amorfo edo ez-kristalinoen eraketa da.

PECVDren ezaugarriak

Deposizio-tenperatura baxua: honek filmaren eta substratuaren materialaren arteko dilatazio termiko linealaren koefiziente desegokiek eragindako barne tentsioa murrizten laguntzen du.

Deposizio-tasa handia: Batez ere, tenperatura baxuko baldintzetan, ezaugarri hau onuragarria da film amorfo eta mikrokristalinoak lortzeko.

Kalte termikoak murrizten ditu: tenperatura baxuko prozesuak kalte termikoak murrizten ditu, filmaren eta substratuaren materialaren arteko difusioa eta erreakzioak murrizten ditu eta tenperatura altuek gailuen propietate elektrikoetan duten eragina murrizten du.