إن الترسيب بالبخار الكيميائي المعزز بالبلازما (PECVD) هو تقنية متخصصة تستخدم في صناعة أشباه الموصلات لترسيب الأغشية الرقيقة على الركيزة عند درجات حرارة أقل من طرق الترسيب بالبخار الكيميائي التقليدية. تنطوي هذه العملية على استخدام البلازما لتعزيز التفاعلات الكيميائية اللازمة لترسيب الفيلم.
ملخص العملية:
تستخدم PECVD البلازما التي يتم توليدها بواسطة الترددات الراديوية (RF) أو التيار المباشر (DC) أو التفريغ بالموجات الدقيقة لتنشيط الغازات التفاعلية مثل السيلان أو الأكسجين. وتسهل هذه البلازما، التي تتكون من أيونات وإلكترونات حرة وجذور حرة وذرات وجزيئات مثارة، ترسيب الأغشية الرقيقة على الركائز. تحدث العملية في حجرة حيث يتم تعريض الركيزة لهذه البلازما، مما يسمح بتكوين أنواع مختلفة من الأغشية بما في ذلك المعادن والأكاسيد والنتريدات والبوليمرات.
-
الشرح التفصيلي:
- توليد البلازما:
-
يتم إنشاء البلازما في PECVD عادةً باستخدام التفريغ بالترددات اللاسلكية أو التيار المستمر بين قطبين كهربائيين. يتم ملء الفراغ بين هذين القطبين بغازات تفاعلية. يقوم هذا التفريغ بتأيين الغازات، مما يخلق بلازما غنية بالجسيمات عالية الطاقة.
- التفاعلات الكيميائية:
-
تعزز البلازما المنشطة النشاط الكيميائي للمواد المتفاعلة. ويؤدي هذا التنشيط إلى تفاعلات كيميائية ترسب المواد المرغوبة على الركيزة. وتحدث التفاعلات على سطح الركيزة، حيث تتفاعل البلازما مع المادة.
- ترسيب الأغشية الرقيقة:
-
توضع الركيزة، التي غالباً ما تكون مادة شبه موصلة، في غرفة الترسيب ويتم الحفاظ عليها عند درجة حرارة محددة. وتؤدي التفاعلات المعززة بالبلازما إلى ترسب طبقة رقيقة على الركيزة. ويمكن أن يتكون هذا الفيلم من مواد مختلفة اعتمادًا على التطبيق المحدد والغازات المستخدمة في العملية.
- مزايا PECVD:
-
تتمثل إحدى المزايا الأساسية للتفجير الكهروضوئي البولي كهروضوئي بالتقنية الكهروضوئية المتناهية الصغر في قدرته على ترسيب الأغشية في درجات حرارة منخفضة مقارنةً بطرق التفريغ الكهروضوئي المتقطع الأخرى. وهذا أمر بالغ الأهمية لسلامة الركائز الحساسة لدرجات الحرارة. وتتراوح درجات حرارة المعالجة النموذجية للترسيب الكيميائي بالتفريغ الكهروضوئي المنخفض الضغط (PECVD) بين 200-400 درجة مئوية، وهي أقل بكثير من نطاق 425-900 درجة مئوية للترسيب الكيميائي بالضغط المنخفض (LPCVD).
- التطبيقات:
تُستخدم تقنية PECVD على نطاق واسع في صناعة أشباه الموصلات لترسيب أنواع مختلفة من الأفلام الضرورية لتصنيع الأجهزة الإلكترونية. وهو مفيد بشكل خاص لترسيب الأفلام التي تتطلب تحكمًا دقيقًا في خواصها الكيميائية والفيزيائية.المراجعة والتصحيح:
