عملية PECVD هي طريقة مستخدمة في تصنيع أشباه الموصلات لترسيب الأغشية الرقيقة على ركيزة عند درجات حرارة أقل من الترسيب الكيميائي التقليدي بالبخار (CVD). ويتم تحقيق ذلك باستخدام البلازما لتعزيز التفاعلات الكيميائية اللازمة لترسيب الأغشية.
ملخص عملية PECVD:
تتضمن عملية PECVD استخدام البلازما لتسهيل ترسيب الأغشية الرقيقة على الركيزة. وتتميز هذه العملية بدرجات حرارة أقل، تتراوح عادةً بين 200-400 درجة مئوية، وهي أقل بكثير من درجات الحرارة المستخدمة في عمليات التفريغ الكهروضوئي الذاتي التقليدية التي يمكن أن تتراوح بين 425-900 درجة مئوية. ويسمح استخدام البلازما بتنشيط الغازات المتفاعلة عند درجات الحرارة المنخفضة هذه، مما يجعلها مناسبة لترسيب المواد على الركائز التي قد تتضرر بسبب درجات الحرارة المرتفعة.
-
شرح مفصل:تنشيط الغازات المتفاعلة:
-
في نظام PECVD، يتم إدخال الغازات المتفاعلة بين قطبين أحدهما مؤرض والآخر يتم تنشيطه بواسطة طاقة التردد اللاسلكي (RF). وتُستخدم طاقة التردد اللاسلكي بتردد 13.56 ميجاهرتز لتوليد بلازما بين هذين القطبين. ويرجع هذا التكوين للبلازما إلى الاقتران السعوي بين القطبين، مما يؤين الغاز ويخلق أنواعًا تفاعلية وحيوية من خلال التصادمات.
-
التفاعلات الكيميائية:
-
تخضع الأنواع التفاعلية التي تنشأ في البلازما لتفاعلات كيميائية. وهذه التفاعلات مدفوعة بالطاقة التي توفرها البلازما، وهي أكثر كفاءة من الطاقة الحرارية وحدها. ثم يتم ترسيب نواتج هذه التفاعلات على شكل طبقة رقيقة على الركيزة.الترسيب على الركيزة:
-
تنتشر الأنواع التفاعلية عبر الغلاف (المنطقة الواقعة بين البلازما والقطب الكهربائي) وتمتص على سطح الركيزة. وهنا تتفاعل مع السطح وتشكل طبقة من المادة. وتستمر هذه العملية حتى الوصول إلى سماكة الطبقة المطلوبة.
مزايا تقنية PECVD:
