الترسيب بالبخار الكيميائي المنشط بالبلازما (PACVD) هو تقنية تستخدم لترسيب الأغشية الرقيقة على ركيزة من خلال تفاعل كيميائي يبدأ بالبلازما. وتنطوي هذه الطريقة على استخدام مواد سليفة غازية تتفاعل تحت تأثير البلازما، مما يؤدي إلى تكوين أغشية رقيقة على سطح قطعة العمل. يتم توفير الطاقة اللازمة لهذه التفاعلات الكيميائية عن طريق الإلكترونات عالية الطاقة المتولدة في البلازما، مما يؤدي إلى زيادة معتدلة في درجة حرارة قطع العمل.
الشرح التفصيلي:
-
آلية PACVD:
-
في عملية PACVD، تبدأ العملية بإدخال سلائف غازية في غرفة مفرغة من الهواء. وداخل هذه الغرفة، يوجد قطبان كهربائيان مستويا، أحدهما مقترن بمصدر طاقة تردد لاسلكي (RF). تُنشئ طاقة التردد اللاسلكي بلازما بين القطبين، مما يؤدي إلى تنشيط جزيئات الغاز وبدء التفاعلات الكيميائية. وتؤدي هذه التفاعلات إلى ترسيب أغشية رقيقة على الركيزة الموضوعة داخل الغرفة. ويسمح استخدام البلازما بحدوث عملية الترسيب في درجات حرارة منخفضة مقارنةً بالترسيب الكيميائي التقليدي بالبخار (CVD)، مما يجعلها مناسبة للركائز الحساسة لدرجات الحرارة.أنواع PACVD:
- يمكن تصنيف PACVD على أساس تردد البلازما المستخدمة:
- الترسيب الكيميائي بالبلازما المعزز بالترددات الراديوية (RF-PECVD): تستخدم هذه الطريقة بلازما الترددات اللاسلكية، التي يتم توليدها إما من خلال الاقتران السعوي (CCP) أو الاقتران الاستقرائي (ICP). وعادةً ما ينتج عن الاقتران الترددي CCP معدل تأين أقل وتفكك أقل كفاءة للسلائف، بينما يمكن أن يولد الاقتران الاستقرائي المقارن كثافة أعلى من البلازما، مما يعزز كفاءة الترسيب.
-
الترسيب الكيميائي بالبخار بالبلازما عالي التردد جداً (VHF-PECVD): يستخدم هذا البديل بلازما عالية التردد، والتي يمكن أن تزيد من كفاءة عملية الترسيب.
-
التطبيقات والمزايا:
تُستخدم تقنية الترسيب بالبلازما ذات التردد العالي جداً (PACVD) على نطاق واسع في تصنيع أشباه الموصلات والصناعات الأخرى لترسيب الأغشية الرقيقة المقاومة للتآكل والتآكل وذات معامل احتكاك منخفض. تُعد القدرة على ترسيب الأغشية في درجات حرارة منخفضة مفيدة بشكل خاص للركائز الحساسة التي لا يمكنها تحمل درجات الحرارة العالية. بالإضافة إلى ذلك، يمكن الجمع بين تقنية PACVD والترسيب الفيزيائي للبخار (PVD) لإنشاء بنى طبقات معقدة وتسهيل تطعيم الطبقات، مثل الكربون الشبيه بالماس (DLC)، المعروف بخصائصه الميكانيكية الاستثنائية.
نظرة عامة على العملية:
