وعادةً ما تكون الغازات السليفة في الترسيب الكيميائي بالبخار المعزز بالبلازما (PECVD) غازات تفاعلية تتأين تحت تأثير البلازما لتكوين مجموعات نشطة في حالة الإثارة. ثم تنتشر هذه المجموعات إلى سطح الركيزة وتخضع لتفاعلات كيميائية لإكمال نمو الفيلم. وتشمل الغازات السليفة الشائعة السيلان والأكسجين والغازات الأخرى التي يمكن أن تشكل طلاءات رقيقة على الركائز، مثل المعادن والأكسيدات والنتريدات والبوليمرات.
شرح مفصل:
-
دور الغازات السليفة في PECVD:
-
في PECVD، يتم إدخال الغازات السليفة في غرفة التفاعل في حالة غازية. وتعمل البلازما، التي يتم توليدها بواسطة الترددات الراديوية (RF) أو التيار المباشر (DC) أو التفريغ بالموجات الدقيقة، على تنشيط هذه الغازات. وتشكّل عملية التأين هذه بلازما تحتوي على أيونات وإلكترونات حرة وجذور حرة وذرات وجزيئات مثارة. هذه الأنواع المنشطة ضرورية لعملية الترسيب لأنها تتفاعل مع الركيزة لترسيب الأغشية الرقيقة.
- أنواع غازات السلائف:السيلان (SiH4):
- يشيع استخدامه لترسيب الأغشية القائمة على السيليكون، مثل ثاني أكسيد السيليكون أو نيتريد السيليكون.الأكسجين (O2):
- غالبًا ما يستخدم مع غازات أخرى لتكوين أكاسيد.الهيدروجين (H2):
- يستخدم للمساعدة في اختزال أو تحلل الأنواع السليفة عند درجات حرارة منخفضة.الغازات العضوية:
-
لترسيب الأغشية البوليمرية، تُستخدم غازات مثل الفلوروكربونات والهيدروكربونات والسيليكونات.آلية تكوين الفيلم:
-
تعمل البلازما على تعزيز النشاط الكيميائي للأنواع التفاعلية، مما يسمح للتفاعلات الكيميائية بالاستمرار في درجات حرارة أقل بكثير مقارنةً بالتقنية التقليدية للتصوير المقطعي على الزجاج. تعمل البلازما على تفتيت الغازات السليفة مما يخلق أنواعًا تفاعلية عالية التفاعل يمكن أن تتفاعل مع الركيزة أو مع بعضها البعض لتشكيل الفيلم المطلوب. هذه العملية فعالة حتى في درجات الحرارة المنخفضة، وهو أمر بالغ الأهمية للركائز الحساسة للحرارة العالية.
-
أهمية الضغط المنخفض في عملية PECVD:
- تُجرى معظم عمليات PECVD عند ضغط منخفض لتثبيت بلازما التفريغ عن طريق زيادة متوسط المسار الحر لأنواع البلازما. تضمن بيئة الضغط المنخفض هذه وصول الأنواع التفاعلية بفعالية إلى سطح الركيزة، مما يعزز من توحيد وجودة الفيلم المترسب.
- الاختلافات في تقنيات PECVD:RF-PECVD:
يستخدم بلازما التردد اللاسلكي، والتي يمكن توليدها عن طريق الاقتران السعوي (CCP) أو الاقتران الاستقرائي (ICP). وعادةً ما يولد الاقتران الاستقرائي كثافة أعلى من البلازما، مما يؤدي إلى تفكك أكثر كفاءة للسلائف.
VHF-PECVD:
