पीईसीवीडी प्रक्रिया

प्लाज्मा संवर्धित रासायनिक वाष्प जमाव (PECVD) चिप निर्माण में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली तकनीक है। यह गैस चरण में रासायनिक प्रतिक्रियाओं को सक्रिय करने के लिए प्लाज्मा के भीतर इलेक्ट्रॉनों की गतिज ऊर्जा का उपयोग करता है, जिससे पतली-फिल्म जमाव प्राप्त होता है। प्लाज्मा आयनों, इलेक्ट्रॉनों, तटस्थ परमाणुओं और अणुओं का एक संग्रह है, जो स्थूल पैमाने पर विद्युत रूप से तटस्थ है। प्लाज्मा बड़ी मात्रा में आंतरिक ऊर्जा संग्रहीत कर सकता है और इसकी तापमान विशेषताओं के आधार पर इसे थर्मल प्लाज्मा और ठंडे प्लाज्मा में वर्गीकृत किया जाता है। पीईसीवीडी प्रणालियों में, ठंडे प्लाज्मा का उपयोग किया जाता है, जो एक गैर-संतुलन गैसीय प्लाज्मा बनाने के लिए कम दबाव वाले गैस निर्वहन के माध्यम से बनता है।

शीत प्लाज्मा के गुण क्या हैं?

यादृच्छिक तापीय गति: प्लाज्मा में इलेक्ट्रॉनों और आयनों की यादृच्छिक तापीय गति उनकी दिशात्मक गति से अधिक होती है।

आयनीकरण प्रक्रिया: मुख्य रूप से तेज़ इलेक्ट्रॉनों और गैस अणुओं के बीच टकराव के कारण होता है।

ऊर्जा असमानता: इलेक्ट्रॉनों की औसत तापीय गति ऊर्जा भारी कणों (जैसे अणु, परमाणु, आयन और रेडिकल) की तुलना में परिमाण के 1 से 2 ऑर्डर अधिक होती है।

ऊर्जा क्षतिपूर्ति तंत्र: इलेक्ट्रॉनों और भारी कणों के बीच टकराव से होने वाली ऊर्जा हानि की भरपाई विद्युत क्षेत्र द्वारा की जा सकती है।

कम तापमान वाले गैर-संतुलन प्लाज्मा की जटिलता के कारण, कुछ मापदंडों के साथ इसकी विशेषताओं का वर्णन करना चुनौतीपूर्ण है। पीईसीवीडी तकनीक में, प्लाज्मा की प्राथमिक भूमिका रासायनिक रूप से सक्रिय आयनों और रेडिकल्स को उत्पन्न करना है। ये सक्रिय प्रजातियां अन्य आयनों, परमाणुओं या अणुओं के साथ प्रतिक्रिया कर सकती हैं, या सब्सट्रेट सतह पर जाली क्षति और रासायनिक प्रतिक्रियाएं शुरू कर सकती हैं। सक्रिय प्रजातियों की उपज इलेक्ट्रॉन घनत्व, प्रतिक्रियाशील एकाग्रता और उपज गुणांक पर निर्भर करती है, जो विद्युत क्षेत्र की ताकत, गैस दबाव और कण टकराव के औसत मुक्त पथ से संबंधित हैं।

पीईसीवीडी पारंपरिक सीवीडी से किस प्रकार भिन्न है?

पीईसीवीडी और पारंपरिक रासायनिक वाष्प जमाव (सीवीडी) के बीच मुख्य अंतर रासायनिक प्रतिक्रियाओं के थर्मोडायनामिक सिद्धांतों में निहित है। पीईसीवीडी में, प्लाज्मा के भीतर गैस अणुओं का पृथक्करण गैर-चयनात्मक होता है, जिससे फिल्म परतों का जमाव होता है, जिसमें गैर-संतुलन अवस्था में एक अद्वितीय संरचना हो सकती है, जो संतुलन कैनेटीक्स द्वारा बाधित नहीं होती है। एक विशिष्ट उदाहरण अनाकार या गैर-क्रिस्टलीय फिल्मों का निर्माण है।

पीईसीवीडी के लक्षण

कम जमाव तापमान: यह फिल्म और सब्सट्रेट सामग्री के बीच रैखिक थर्मल विस्तार के बेमेल गुणांक के कारण होने वाले आंतरिक तनाव को कम करने में मदद करता है।

उच्च जमाव दर: विशेष रूप से कम तापमान की स्थिति में, यह विशेषता अनाकार और माइक्रोक्रिस्टलाइन फिल्में प्राप्त करने के लिए फायदेमंद है।

थर्मल क्षति को कम करना: कम तापमान वाली प्रक्रिया थर्मल क्षति को कम करती है, फिल्म और सब्सट्रेट सामग्री के बीच अंतर-प्रसार और प्रतिक्रियाओं को कम करती है, और उपकरणों के विद्युत गुणों पर उच्च तापमान के प्रभाव को कम करती है।